首先,在不增加額外速率開銷的情況下,通過本振提升技術使得B2BOSNR與複雜算法SD-FEC性能接近。其次,基於100G技術天生對DGD和色度色散不敏感,可將Q 裕量從40G的3-3.5db 下降到2-2.5db,優化後的100G ONSR門限完全與40G相同。第三,SD-FEC通過提升20%線路冗餘可提升OSNR預算1.3 db,SD-FEC算法複雜對硬體實時處理的要求很高,軟判決和硬判決不是取代關係而是配合關係。最後,論證了晶片技術是商用SD-FEC的關鍵,阿爾卡特朗訊也在2012年Q1發布了基於400G技術的高性能處理晶片。
2009年以來40G DWDM已開始在中國規模部署,隨著寬帶中國、網絡提速等戰略的實施,發達省份的骨幹傳輸帶寬資源已幾乎在這快速發展的3年中而消耗殆盡,部分運營商在第二平面建設方案是基於40G技術還是100G DWDM技術而舉棋不定。2010年6月IEEE、ITU-T、OIF分別關於100G接口、映射、傳送等標準的定稿加快了100G整個產業鏈成熟,2011年歐美運營商在雲計算、IDC互聯、移動網際網路等業務的驅動下規模部署100G技術,毫無疑問為100G的商用產生了多米諾骨牌效應。2012年Q1伊始,國內三大運營商分別啟動詳細的實驗室和現網測試,業界也逐步將注意力從為什麼建設100G轉移到怎麼建設100G。OSNR,這個DWDM系統最典型也最複雜的指標,也繼PDM-DPSK碼型歸於統一之後成為新的熱點。
雖然從40G到100G速率提升2.5倍,頻譜效率要從0.8Bit/HZ上升到2Bit/HZ,但從工程設站的角度,具備機房條件的物理站址是不隨線路速率而變化的。在相同調製格式下100G要比40G的OSNR門限要提升3.8-4DB,OIF建議通過統一100G碼型為PDM-QPSK並輔以四相位相干接收技術來解決這個問題。40G DWDM系統的國標根據不同的碼型OSNR門限分別在18或19DB,所以設備製造商也均按照這個數字來優化各自的100G特性。與40G各種型來差分應用場景不同的是,統一碼型和統一調整方式的100G DWDM留給廠商進行各自優化的空間並不大,只有接收側的AD高速數模轉換、DSP的軟體算法以及FEC編解碼深度。與工程設計相關的顯性指標,就體現在背靠背OSNR(BOL和EOL)、OSNR和系統代價、FEC糾錯能力、色度色散和偏振模色散補償值上。
一、B2B OSNR的優化
工程實踐往往和實驗室測試有較大差距。在建議的1dbm的發送功率下,第一代100G系統的B2B仿真數據維持15-16db.在7% 線路開銷的112Gbit/s PDM-QPSK相干系統中,在誤碼率為2E-3這個閾值下,B2B OSNR性能的離線數據最佳結果為14.78DB。也有廠商離線測試結果在15-16 db,可作為最裂數據。由於仿真系統一般採用計算機陣列的離線處理,一般認為商用系統上性能會比仿真結果大1.5DB。原因在於離線處理為獲取最佳的B2B OSNR性能而忽略考慮算法本身的複雜度,但是在線DWDM處理系統必須考慮算法複雜度限制,性能必然有所劣化。基於以上仿真結果,即使退而使用15-16db的指標,其與40G 系統的背靠背門限分別為13DB或14.5DB不小的差距,這個結果一度讓運營商在使用100G與否的決策上彷徨,也讓技術專家將注意力轉移到提升20%開銷但可提升B2B 門限約1-2 db的SD-FEC上來,認為其是商用系統不可偏離關鍵技術。