中兴通讯WDM技术实现多信道24Tb/s大容量超长距传输

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1966年，英籍华裔科学家高锟和霍克哈姆发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信的基础。从此，光通信走上了从基础研究向商业应用的发展期。
今天，全球很多电信运营商已经开启了100G WDM网络的部署，而厂商早已悄然展开单波400G、1T甚至10T的预研。虽然国内厂商在100G上起步较晚，但就目前来看，并没有落后太多：华为、中兴、烽火均已经发布了基于DP-QPSK相干接收实时处理的100G可商用设备，通过了多种国际测试。今年7月份的国际光电子和通信会议（OECC2011）上，中兴通讯宣布24Tb/s（24x1.3Tb/s）波分复用信号传输，这是业界首次实现Terabit/s的波分复用技术。实验结果论文经全球知名专家评选和推荐，被OECC以Post Deadline Paper（PDP)方式发表在2011年的亚太光电子通信大会OECC 2011上。
四个月前，在美国光纤通信（OFC/NFOEC）会议期间，中兴通讯首次在实验中实现了单信道为10Tbit/s的光信号，并成功让该信号在标准单模光纤中的640公里传输，实验结果已经被OFC收录，并于3月10日在OFC会议上宣读，中兴作为第一完成单位被OFC以post deadline方式接收，这篇文章同时也是今年中国公司在OFC/NFOEC会议上的唯一一篇Post Deadline Paper，填补了中国公司在光纤通信传输领域的一项空白。
OECC和OFC/NFOEC作为光通信领域重要的、最有影响力的高水平国际学术会议，对光电子和光通信当前及未来应用技术的发展进行探讨，可以发表的Post-Deadline Paper经过全球知名专家的评选和推荐。
五大关键技术突破实现24Tb/s
高速率光传输受到光纤色度色散、偏振模色散（PMD）以及非线性效应的影响，传输距离受到严重限制。为了实现大容量长距离传输能力，速率增加需要更高级的调制方式，比如QPDK、偏振复用等，对光器件以及电域芯片处理能力都提出更高的要求。由于波特率的增加，对于接收端OSNR的要求进一步提高，从而限制了无电中继传输距离。由于通道带宽更大，系统架构变为可变通道间隔，通道间以及通道内的串扰也变得更为严重。同时对相干接收算法研究、ASIC芯片技术、高速ADDA技术等复杂的电域处理技术也提出了更高的要求。
100G的关键技术包括相位调制、相干接收、偏振复用、数字信号处理以及多载波技术。中兴通讯相关技术负责人表示，24Tb/s波分复用技术的几个关键突破点有以下几个方面：
一、 多子载波产生技术。OFDM中的关键技术在于产生多个正交自载波，且各自载波之间的功率、相位等都须满足严格要求；
二、 SDFEC。中兴采用软判决FEC技术，使得误码纠错极限可以达到2E-2量级，同时使　OSNR容限有2dB左右的改善；
三、 高阶调制技术。采用OFDM+PM-QPSK，降低单载波信号波特率、DAC器件转换率以及光调制器带宽等技术瓶颈要求；
四、 接收端解调电域处理技术。对于OFDM技术，接收端采用多路相干接收、电域数字处理技术，对芯片的处理能力有更高的要求；
五、 OFDM与Nyquist技术。针对在超100G方面的两类主流技术方案都进行了深入研究。
技术与市场并行
24Tb/s波分复用技术由中兴通讯美国研究所的光学实验室完成，美国研究所自2010年成立以来，拥有业界优秀的研究人员，光传输方面前沿的实验设备，专注于超高速传输技术、单波长11.3T、系统3*12.84T、超100G相关技术OFDM、Nyquist方案研究、均衡处理算法、超长距离系统传输等。研究成果体现在论文发表、技术标准的参与、产业链建立、新技术商用化进程推动等多个方面，论文主要集中于单载波长超100G技术、系统超大容量超长距离传输等。
实验室外，中兴于2010年率先发布全程100G方案，今年第三季度，中兴发布了基于DP-QPSK相干接收实时处理的100G可商用设备，7月份，中国电信上海公司与中兴共同完成国内首次100G波分产品测试，除此之外，中兴还参与了德国电信100G传输能力实验，以及100G、400G、1T混合传输实验等。
2011年第四季度，中兴通讯计划发布商用产品M920 V5.10，支持100GE业务和10*10G业务汇聚；2013年第一季度发布M920 V5.20，支持10T以上的ODUk交叉容量。
调研机构Ovum最新发布的《2010年四季度全球光网络市场》报告数据显示，中兴通讯光网络的市场占有率从2009年的5.8%提升到2010年的9.2%，一年之间劲增3.4个百分点，增速为业内最快，进一步拉大了与北电合并后的CIENA的距离，稳居全球第三。
目前真正商用的最高带宽96*40G=3.84T，传输距离在2000Km以内，超100G技术目前处于前沿技术研究阶段，主要针对各种实现方案的研究，标准讨论等，真正商用化的产品，将在2015年左右有初步应用。
今天，P2P高清视频的点播下载，在线游戏、音乐下载已经成为越来越受欢迎的网络应用，以YouTube、Facebook等影音与社交网站带动的高网络流量，有报告统计，电信骨干网络的流量将以每年50%-80%的速率增长，通信网络的压力已经由接入层全面传至骨干层，而且移动互联网、物联网、云计算和信息服务业成为ICT产业发展的重点领域，光纤通信正在向着超高速、大容量通信系统发展，并且逐步向全光网络演进，未来骨干网将迎来全面升级换代期。