摘要：介紹了自適應(yīng)智能全光網(wǎng)的基本特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)這些特點(diǎn)的關(guān)鍵組建，討論了每波長(zhǎng)40gbit/s的光傳輸系統(tǒng)技術(shù)、目前的發(fā)展?fàn)顩r及40gbit/s解決方案與現(xiàn)有10gbit/s dwdm系統(tǒng)鏈路的兼容性，以及北電基于40gbit/s系統(tǒng)——雙極化四相相移鍵控（dp-qpsk）的傳輸技術(shù)。

　　1 引言

　　10年前，北電率先推出商用10gbit/s sdh和基于10gbit/s密集波分（dwdm）系統(tǒng)，很好地滿足了以往以語(yǔ)音和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的網(wǎng)絡(luò)需求。光傳輸技術(shù)的發(fā)展主要是圍繞增強(qiáng)光網(wǎng)絡(luò)的機(jī)動(dòng)靈活能力（如roadm）、互通性（如otn）、多業(yè)務(wù)接入（mstp）、延長(zhǎng)傳輸距離（fec及喇曼放大器）等方面的改良。在與傳輸容量相關(guān)技術(shù)方面，仍以10gbit/s為主，即直接強(qiáng)度調(diào)制和傳統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換接收，每對(duì)光纖數(shù)百gbit/s的傳輸容量。

　　隨著新型業(yè)務(wù)的引入和節(jié)點(diǎn)容量的提高，網(wǎng)絡(luò)傳輸能力也必須相應(yīng)增強(qiáng)。因此，目前基于10gbit/s波長(zhǎng)的光傳輸系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)目前新型業(yè)務(wù)的需求，迫切需要發(fā)展能夠提供更高傳輸能力的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及系統(tǒng)，即基于40gbit/s波長(zhǎng)的光網(wǎng)絡(luò)將每對(duì)光纖的傳輸能力再提高4倍以上。

　　2 自適應(yīng)智能全光網(wǎng)的概念

　　2.1 自適應(yīng)全光智能網(wǎng)絡(luò)基本特點(diǎn)

　　（1）自適應(yīng)。能夠方便地重新配置網(wǎng)絡(luò)，從而滿足最終用戶不斷變化的需求。

　�。�2）全光。盡量減少網(wǎng)絡(luò)上光→電→光（oeo）中繼站的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)、降低成本的目的。

　�。�3）智能。能夠監(jiān)視運(yùn)行狀況中的老化和變化，不斷地實(shí)時(shí)優(yōu)化光層參數(shù)，并自動(dòng)做出相應(yīng)調(diào)整，確保信號(hào)始終擁有最佳性能。最好“即插即用”。

　�。�4）可擴(kuò)展�？梢猿休d不斷增加的業(yè)務(wù)容量，適應(yīng)不同業(yè)務(wù)類型，同時(shí)通過(guò)降低操作復(fù)雜性來(lái)降低網(wǎng)絡(luò)成本。

　　實(shí)現(xiàn)上述愿景的關(guān)鍵組件包括：用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)靈活性和業(yè)務(wù)機(jī)動(dòng)性的可重構(gòu)全光分插復(fù)用器（roadm）、用于簡(jiǎn)化光鏈路的電子色散補(bǔ)償技術(shù)以及用于免除現(xiàn)場(chǎng)人工配置的必需和降低備件成本的可調(diào)諧激光和濾波器（見(jiàn)圖1）。

　　圖1 自適應(yīng)全光智能網(wǎng)絡(luò)

　　2.2 roadm和電子色散補(bǔ)償技術(shù)給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的好處

　�。�1）可重構(gòu)全光分插復(fù)用器（roadm）

　　可重構(gòu)全光分插復(fù)用器（roadm）能夠讓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商靈活制訂業(yè)務(wù)計(jì)劃，迅速滿足不斷變化的客戶和業(yè)務(wù)需求。一個(gè)roadm必須具備多分支能力，能夠在網(wǎng)絡(luò)上方便靈活地分出、插入或重路由各個(gè)波長(zhǎng)的信號(hào)；必須能在50ghz網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)最大的可擴(kuò)展性；必須滿足在100ghz環(huán)境下運(yùn)行，以支持成本敏感型應(yīng)用。roadm的另一個(gè)關(guān)鍵要素是能夠傳輸任何業(yè)務(wù)，如10gbit/s，40gbit/s或100gbit/s。

　�。�2）電子動(dòng)態(tài)色散補(bǔ)償（edco）技術(shù)

　　傳統(tǒng)的固定色散補(bǔ)償模式基于dwdm網(wǎng)絡(luò)，由終端站組成并依據(jù)系統(tǒng)電中繼段長(zhǎng)度進(jìn)行補(bǔ)償，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

　　●需要根據(jù)線路長(zhǎng)度拓?fù)溥M(jìn)行規(guī)劃。

　　●需要預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)oadm站點(diǎn)。

　　●需要針對(duì)各個(gè)光放大段選擇dcm。

　　●光纖路由或參數(shù)改變需要重新配置dcm。

　　●無(wú)法支持光層重構(gòu)(roadm)。

　　由于距離和波長(zhǎng)數(shù)量使色散補(bǔ)償窗口變窄，色散影響率必須采用子波帶補(bǔ)償，dcm引入的光功率損耗需要附加的光功率放大（兩級(jí)光放大），增加了系統(tǒng)成本，產(chǎn)生了更多的光噪聲，占用了更多空間。

　　對(duì)于全光網(wǎng)絡(luò)，其每個(gè)業(yè)務(wù)波長(zhǎng)穿越不同距離和路由，跨過(guò)的光纖類型也不同。傳統(tǒng)的固定色散補(bǔ)償模式一般基于全部c，l波帶或子波帶進(jìn)行固定補(bǔ)償，無(wú)法對(duì)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)狀況和業(yè)務(wù)需求進(jìn)行色散補(bǔ)償。其可能的業(yè)務(wù)和路由如圖2所示。

　　圖2 全光網(wǎng)的需求

　　電子色散補(bǔ)償（edco）技術(shù)可以是傳輸前的預(yù)補(bǔ)償、單波長(zhǎng)補(bǔ)償以及利用接收端反饋調(diào)節(jié)補(bǔ)償水平。預(yù)補(bǔ)償?shù)哪康氖歉淖儌鬏斆}沖頻譜來(lái)抵消光纖色散影響，無(wú)需dscm，可降低光噪聲水平，支持光層交換，降低運(yùn)維承包成本。

　　圖3描述了采用edco技術(shù)和roadm簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的原理。北電于2005年推出的10gbit/s電子動(dòng)態(tài)色散補(bǔ)償光傳輸（edco）技術(shù)證明它已經(jīng)成為一項(xiàng)非常有效的網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化技術(shù)。edco在無(wú)需任何色散補(bǔ)償設(shè)備的情況下能夠?qū)⒉ㄩL(zhǎng)傳輸距離延長(zhǎng)2000多km。edco不僅消除了色散補(bǔ)償模塊（dcm）及相關(guān)光放大器的成本，而且大幅提升了網(wǎng)絡(luò)的靈活性。此外，該技術(shù)還免除了大多數(shù)光纖特性測(cè)量和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工作，運(yùn)營(yíng)商再也不需要根據(jù)傳輸所用的光纖考慮采用何種補(bǔ)償技術(shù)。通過(guò)采用edco技術(shù)，服務(wù)供應(yīng)商可以充分利用roadm提供的靈活性，重新配置網(wǎng)絡(luò)并在各個(gè)波長(zhǎng)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，無(wú)需對(duì)色散補(bǔ)償作任何重新設(shè)計(jì)。