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  • 超长距密集波分复用传输技术分析

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      如何将DWDM系统的电再生距离尽可能地延长,也就是研制我们所说的超长距DWDM系统。从目前的技术成熟能力看,光传输距离超过1500km的系统才能够称为超长距系统。超长距系统的重要性在于以下两点:首先,它是未来全光网的物理基础;其次,它是建设国家长途快速调度链或环的最优方案。如果要设计一个超长距DWDM系统,尤其是一个基于10G速率的系统,必须从以下4个方面入手,缺一不可:前向纠错(FEC)技术、色散管理技术、脉冲调制技术和拉曼放大器系统。本期将重点介绍前两项技术。———编者

    前向纠错技术

      在光传输系统中采用前向纠错(FEC)技术,能够消除系统性能曲线中的误码率平台现象,其编码增益也提供了一定的系统富余量,从而降低光链路中线性及非线性因素对系统性能的影响。尤其对光放大的系统,可以增加光放大器间隔,延长传输距离,提高信道速率,减小信道光功率。

      在光传输系统中常用的码型主要有以下几种:汉明码(HammingCode)、BCH码(Bose-Chaudhui-HocquenghemCode)、RS码(Reed-SolomonCode)、卷积码(convolutioncode)和级联码(ConcatenatedCode)。

      此外,实行FEC的方式有两种,一是带外FEC系统,二是带内FEC系统,前者的纠错能力一般高于后者,因此超长距系统均采用带外FEC编码。

      以上就是在现有常规DWDM系统中所应用的FEC编码情况,尤以BCH和RS编码最普遍。那么在超长距DWDM系统中能否使用这些编码呢?答案是肯定的,但其编码方式需有所改进。我们就以北电网络的LH4000系统为例,当它传输2500km~4000km时,所采用的FEC编码为RS码,但不是RS(255,239)编码,而是RS(255,223)编码。所谓RS(255,239)就是每255个字节中有239个字节携带信息,而剩下的16个字节作为FEC的冗余字节。因此不难看出,RS223编码比RS239编码拥有更多的冗余字节,因此前向纠错能力势必更好,那么二者的差距有多少呢?RS239编码将可以比无编码时BER情况改善5dB左右,而RS223编码又可以比RS239改善4dB,因此总体改善情况为9dB,大大降低了对线路的要求。实验证明,如果只采用RS239编码,只能支持总长为800km~1000km的DWDM系统。因此,目前要设计超长距DWDM系统,必须采用RS223编码或BCH20编码技术。

    色散管理技术

      在所有的DWDM系统中都需要色散管理技术。在16波DWDM系统中,一般采用常规色散补偿光纤来进行补偿,而在40波DWDM系统中,必须采用色散斜率补偿光纤补偿。这是因为长波长区间的色散系数大于短波长区间的色散系数,因此必须采取色散斜率补偿,使整个工作区间内实行色散平坦。尽管如此,这仍然是一种粗补偿,对于超长距传输而言,必须进行精细补偿。因为由于传输距离过长,任何微小的不平坦,在经过上千公里积累后都将对信号造成致命的损伤。

      解决这一问题最成熟的做法就是分波带精细补偿。也就是说将整个C波段均分为10~20个波带,在每个色散补偿站中进行各波带分别补偿,以保证其色散积累值的总体一致性。

     

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