來源：通信世界網(wǎng)
,LI$=lJ@ < z':_, 目前，隨著通信業(yè)務(wù)需求的強(qiáng)勁增長，各運(yùn)營商也開始面臨如何規(guī)劃和建設(shè)未來基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)的課題。
O2i7w1t N>ncv 以國內(nèi)某運(yùn)營商為例，國際數(shù)據(jù)帶寬是語音帶寬的6倍以上，省際網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)帶寬已經(jīng)是語音帶寬的10倍；另一方面，整個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)流量持續(xù)呈指數(shù)增長，而且根據(jù)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)，數(shù)據(jù)帶寬占整個(gè)網(wǎng)絡(luò)帶寬的比例還會(huì)不斷上升，所以未來的傳輸網(wǎng)絡(luò)一定是基于數(shù)據(jù)為中心的光網(wǎng)絡(luò)。研究證明，語音傳輸一般可終結(jié)在600km的范圍內(nèi)，而數(shù)據(jù)通信的平均傳輸距離約是語音的2.5倍，即1500km。對(duì)于長距離光傳輸市場(chǎng)的相當(dāng)一部分用戶來說，長距離(LH)傳輸系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的600km的傳輸距離已經(jīng)不能夠滿足其需求。
-55[3=# UWU(6J|Fk 因此，超長距離密集波分復(fù)用技術(shù)最近成為傳輸界關(guān)注的焦點(diǎn)。畢竟全光網(wǎng)絡(luò)的全面應(yīng)用離我們還遠(yuǎn)，但目前的基于2.5GHz和10GHz的需要頻繁光電轉(zhuǎn)換的傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)卻越來越面臨技術(shù)更新的壓力。ULHDWDM比較充分地利用了光纖的傳輸帶寬，解決了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間無電中繼傳輸問題，對(duì)多種數(shù)字業(yè)務(wù)具有透明傳輸特性，具有極高的性能價(jià)格比，正逐漸成為核心網(wǎng)傳輸技術(shù)的首選方案。
gu?e %]X3 a8 X}r. 在超長距離傳輸?shù)募夹g(shù)研究開發(fā)方面，主要有以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，這幾項(xiàng)技術(shù)的成熟直接帶來了革命性的創(chuàng)新和應(yīng)用成本的直接下降。
d}D%%noIu MoAie|MKe 1、應(yīng)用分布式寬帶喇曼放大器進(jìn)行內(nèi)部補(bǔ)償
N OY`1i TF]bmM})0 在ULH系統(tǒng)中，喇曼放大器技術(shù)是非常受矚目的光傳輸技術(shù)，可以放大EDFA所不能放大的波段，并且利用普通的傳輸光纖就能實(shí)現(xiàn)分布式放大，從而大大提高系統(tǒng)的光信噪比(OSNR)。
X0:V5
e ~6 {iQZa1Y 現(xiàn)有的第一代WDM無論其傳輸容量、對(duì)帶寬的利用率、無電中繼最大傳輸距離、網(wǎng)絡(luò)的延伸擴(kuò)展性等方面都無法滿足日益增長的需求。EDFA的增益譜只能覆蓋所謂的C波段(1529-1561nm)和L波段(1570-1610nm)，而石英單模光纖在1.55mm波段的低損耗窗口擁有幾十太赫茲的帶寬，目前還遠(yuǎn)沒有得到充分利用。如何有效提高現(xiàn)有光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸速率和通道數(shù)以增加總?cè)萘�、延長無電再生中繼的傳輸距離，已經(jīng)成為新的光纖通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
/x%h@Cn! z<_&4)2{ 分布式光放大器如喇曼光纖放大器，比起摻鉺光纖放大器至少具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。
OaTnQ|* jej.!f: H 首先，增益譜不是由特定的摻雜元素決定的，只要有合適的泵浦源，光纖透明窗口內(nèi)任何位置上都可得到信號(hào)放大。
),{v u<L<o 2 其次，對(duì)應(yīng)每個(gè)泵浦波長，可以產(chǎn)生10-30nm的增益帶寬，利用多波長泵浦，增益譜不但可以覆蓋C波段，還可以擴(kuò)展到L波段(1570-1610nm)和S波段(1480-1520nm)。
0gRj3al( l7h6R$7; 0 另外，喇曼放大器的增益系數(shù)較低，所以喇曼放大器本質(zhì)上屬于分布式放大器，比集中放大結(jié)構(gòu)可以獲得更高的信噪比，并減弱有害的非線性效應(yīng)。對(duì)于純粹基于EDFA的長距離DWDM系統(tǒng)來說，放大的自發(fā)輻射噪聲累積導(dǎo)致光信噪比不足是限制無電中繼傳輸距離(600-800km)的主要因素。要維持足夠的光信噪比，必須提高輸入信號(hào)功率，縮小放大器間隔，前者會(huì)導(dǎo)致更強(qiáng)的光纖非線性效應(yīng)(四波混頻、自相位調(diào)制等)，后者則提高了系統(tǒng)成本。而分布式喇曼放大則可以同時(shí)解決上述問題，特別有利于高速信號(hào)超長距離傳輸。
rX7GVg@H *y+N-uq 總之，喇曼放大器利用光纖自身對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，信號(hào)在傳輸過程中的固有損耗可以在光纖內(nèi)部進(jìn)行補(bǔ)償。喇曼放大器比EDFA更吸引人的地方主要有兩點(diǎn)：可以放大任意波段和低噪聲。通過合理設(shè)計(jì)光纖傳輸系統(tǒng)中的喇曼光纖放大器的增益、放大器間距等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)超寬帶、超長距離(2000km以上)的光傳輸。對(duì)于超長距系統(tǒng)來說，利用喇曼放大器提高系統(tǒng)的OSNR、增加系統(tǒng)跨距長度、提高WDM系統(tǒng)的通路數(shù)和抑制光纖非線性效應(yīng)是主要的目的。
TxJoN]Z. oW}nr<G{< 2、新型FEC編碼消除誤碼率平臺(tái)現(xiàn)象
vHJOpQmt~ _+!@c6k)ra 在光傳輸系統(tǒng)中采用前向糾錯(cuò)(FEC)技術(shù)，能夠消除系統(tǒng)性能曲線中的誤碼率平臺(tái)現(xiàn)象，其編碼增益也提供了一定的系統(tǒng)富余量，從而降低光鏈路中線性及非線性因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響。在超長距離WDM系統(tǒng)中，一般在光傳送單元(OTU)內(nèi)配備前向糾錯(cuò)(FEC)功能，這種以電子電路的復(fù)雜性來換取光功率預(yù)算增加的方法，是延長光電再生距離的有效手段�？梢哉f，F(xiàn)EC是一個(gè)非常古老的技術(shù)，從1984年就已開始出現(xiàn)，但直到近年來才開始形成大規(guī)模的應(yīng)用。在早期，電信網(wǎng)采用的是多模系統(tǒng)，但后來轉(zhuǎn)成單模，因而就不需要FEC了。但是隨著光速率達(dá)到40Gbit/s，提高光信噪比的難度越來越大，成本和代價(jià)也越來越高，F(xiàn)EC就成為一個(gè)非常關(guān)鍵的實(shí)用技術(shù)。
./ ]xn
