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SDH傳輸系統(tǒng)經(jīng)過近十年的商用，線路速率從最初的155Mbit/s系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了現(xiàn)在10Gbit/s，每一次傳輸網(wǎng)速度躍變間隔的時(shí)間越來越短。10Gbit/s光傳輸系統(tǒng)已經(jīng)被大多數(shù)運(yùn)營商應(yīng)用到骨干網(wǎng)絡(luò)，那么離40Gbit/s系統(tǒng)大面積商用還有多遠(yuǎn)呢？

    一、40Gbit/s光纖傳輸系統(tǒng)需求分析

    目前各網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的考慮更加理性化，除了考慮網(wǎng)絡(luò)的容量安全等問題外，對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)成本的敏感程度在逐漸提高。因此在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)，運(yùn)營商希望每比特信息量的傳輸成本得到降低，從光纖通信的發(fā)展歷程來看，提高單信道的傳輸速率是一個不錯的選擇，根據(jù)已往的經(jīng)驗(yàn)，單信道傳輸速率提高4倍，每比特的傳輸成本能降低30％到40％。另一方面，從網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的成本考慮，對于長距離傳輸?shù)拿芗ǚ窒到y(tǒng)而言，傳輸同樣的信息流量，采用40Gbit/s速率的單信道比10Gbit/s速率的單信道占用的波道數(shù)量會有一定程度的減少，波道數(shù)量的減少能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維產(chǎn)生的成本。

    從業(yè)務(wù)需求的角度來看，各種新型電信業(yè)務(wù)的出現(xiàn)對傳輸網(wǎng)帶寬提出了更高的要求，比如寬帶上網(wǎng)、視頻應(yīng)用以及無線3G業(yè)務(wù)等大帶寬應(yīng)用的迅速普及，使運(yùn)營商對通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求在迅猛增長，以P2P為代表新的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及導(dǎo)致IP流量持續(xù)快速增加，高達(dá)75%到125%的數(shù)據(jù)增長率，已經(jīng)使全球因特網(wǎng)的骨干網(wǎng)帶寬已達(dá)到了6～9個月就翻一番的地步。提高光通信的傳輸容量有兩個方面的途徑：一是在一對光纖上傳送多個光信道，即波分復(fù)用（WDM）方式；二是提高單個光信道的傳輸速率，單通道的傳輸速率已經(jīng)從最初的8Mbit/s提高到目前的10 Gbit/s（STM-64），下一步將向40 Gbit/s（STM-256）發(fā)展。

    二、40Gbit/s光纖傳輸系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展

    40Gbit/s光通信系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)商用，一個關(guān)鍵因素是看能否實(shí)現(xiàn)長距離傳輸，實(shí)現(xiàn)長距離傳輸會遇到諸多光學(xué)和電子學(xué)領(lǐng)域的問題。當(dāng)信號速率達(dá)到40Gbit/s時(shí)，光信號會受到色度色散、偏振模色散、非線性效應(yīng)、光信噪比等光學(xué)特性方面的限制。在40Gbit/sSDH系統(tǒng)設(shè)備上，需要考慮40Gbit/s信號的成幀技術(shù)，光傳輸碼型和調(diào)制方式的選擇，以及大容量交叉芯片技術(shù)等。下文主要對40Gbit/sSDH光纖傳輸系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行一下介紹：

    (1)STM-256成幀處理技術(shù)

    國際電信聯(lián)盟ITU-T2000年發(fā)布了新的G.707標(biāo)準(zhǔn)，建議中規(guī)定了STM－256 的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用路徑和復(fù)用結(jié)構(gòu)。由于STM-256 幀結(jié)構(gòu)很長，且由4 路STM-64 信號按長度為64 字節(jié)塊間插復(fù)接而成，電路規(guī)模十分龐大，至少相當(dāng)于4 路STM-64 成幀器芯片。一路STM-64 成幀器芯片電路規(guī)模已十分龐大，實(shí)現(xiàn)已不容易，STM-256 成幀的難度更大。

    (2)40Gbit/s超高速信號的調(diào)制解調(diào)技術(shù)

    40Gbit/s系統(tǒng)中選用的光調(diào)制器以及光信號的碼型對40Gbit/s 信號的傳輸距離和傳輸效率有著重大的影響。在10 Gbit/s 及其以下速率的系統(tǒng)中，一般采用的是非歸零（NRZ）編碼格式。因?yàn)镹RZ 碼實(shí)現(xiàn)比較簡單，技術(shù)比較成熟。在超長距離10 Gbit/s 及40 Gbit/s 系統(tǒng)中，歸零（RZ）編碼技術(shù)也開始采用。RZ 碼是一種更為有效的編碼格式，它具有有利于時(shí)鐘恢復(fù)，比NRZ 編碼具有更高的峰值功率，不易受到非線性失真和偏振模色散的影響等優(yōu)點(diǎn)，但RZ碼調(diào)制一般要有兩個調(diào)制器，成本高，復(fù)雜性大。目前也在研究一些新的調(diào)制碼型，主要有CS-RZ（載波抑制的歸零碼）、RZ-DPSK(差分相移鍵控歸零碼)等。由于40 Gbit/s 系統(tǒng)對調(diào)制器的要求更高，要求這些調(diào)制器具有高調(diào)制帶寬、高消光比、低回?fù)p、高飽和功率和低驅(qū)動電壓。對于40Gbit/s 傳輸系統(tǒng)，尚無直接調(diào)制的光源可用，必須采用外調(diào)制器。