400G高速传输系统的关键技术研究和应用探讨.pdf
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1、400G来了 Topic编辑1甄清岚专题400G高速传输系统的关键技术研究和应用探讨中国联通研究院胡雅坤张贺沈世奎中国联合网络通信集团有限公司马重阳中讯邮电咨询设计院有限公司张传熙随着国家“东数西算”工程八大枢纽、十大集群战略规划的部署实施和落地建设,以及AIGC、A R/V R 等新兴业务与应用的快速发展,网络带宽和流量规模迫切需要大幅度提升,这也为传送网演进升级到40 0 G时代提供了直接驱动力。当前产业界主流40 0 G系统在骨干及城域层面的编码调制解决方案主要有两种:一是基于PCS-16QAM的调制格式,波特率约9 OGBaud、频谱间隔10 0 GHZ,适合中长距传输;二是基于QPS
2、K的调制格式,波特率约为130GBaud、频谱间隔150 GHz,用于超长干线传输。当单波速率和波特率提升,40 0 G传输会引起更大的系统损伤,需要优质先进的光纤光缆提升传输性能;波道间隔增大使频谱由C波段扩展到L波段,多波段系统的维护以及SRS效应导致功率转移,需要光器件产业链迭代升级和系统智能化演进。光纤对于40 0 G系统的影响光纤链路衰减和非线性效应成为限制40 0 G系统性能的重要因素。400G系统建设需要搭载在更大光纤有效面积、更小衰减的光缆上进行传输,可以显著提升系统无电中继传输距离。相比G.652.D光纤,G.654.E光纤具有更大有效面积和更小插损,在同等入射光功率的情况下
3、,具有更好的性能。参考现有行业标准要求,测算三种码型在G.652.D、G.6 54.E光纤上的标准模型传输距离如表1所示,G.654.E光纤在标准模型下,传输距离能提升50%;同等站距设置情况下,不考虑衰耗系数的差异,G.654.E光纤比G.652.D光纤性能优化1.5dB,考虑衰耗因素,G.654.E光纤提升效果更明显根据上海-广州段长度为18 2 6 km光缆现状进行仿真,按照40 0 GQPSK表1不同码型在G.652.D、G.6 54.E光纤上传输距离对比G.652.D光纤标准码型模型下的传输距离模型下的传输距离行标YD/T3964-202116QAM640kmPCS-16QAM112
4、0kmQPSK1760km纯C波段条件下进行模拟传输:在“G.654.E+G.652.D光缆共存”条件下传输,一跳直达的OSNR不达标,需要增加一个电中继才能满足传输性能要求;如果全部采用G.654.E光缆进行传输,可以实现上海-广州一跳直达,OSNR可达2 2.5dB,满足现网开通条件。现网仿真结果表明光缆的升级换代、站段设置优化,对系统性能影响非常显著。400G系统对关键光器件的要求400G时代网络传输速率升级,适用于长距干线的系统需要130 GBaudG.654.E光纤标准990km1710km2790km备注含光缆线路余量和系统OSNR余量行标YD/T4370-2023含光缆线路余量和
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