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阵列波导光栅 — 分合波功能

上一期我们聊到光纤布拉格光栅与环行器或其他隔离组件配合,可以实现分合波功能。//光纤布拉格光栅是怎样的?//

今天我们来看看另一种普遍使用的分合波器件:阵列波导光栅,英文名:Arrayed Waveguide Grating,即 AWG 。

不过在说 AWG 前,我们先看一眼啥是平面光波导(PLC)技术。

波导,用于约束光波的媒介。为啥需要约束?目的是让光按有效地限制光波在指定方[……]

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光纤通信中的遥泵放大器是怎样的光放大器?

在光纤通信系统中,通常每隔一定距离就需要放置有中继设备(电中继或光放大器),对信号进行补偿。而在光放大方案中,通常又以掺铒光纤放大器(EDFA)是最为常见的增益介质放大器。但今天我们要说的是另一种光放大器:ROPA,遥泵光放大器。它又有什么不同呢?

在进入主题前,我们先了解一下EDFA。

什么是EDFA?

EDFA,全称是Erbium Doped Fiber Amplifier,[……]

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光传输WDM/OTN技术与应用培训

【授课对象】

各大运营商,设计院,设备商,工程公司等传输承载部门的工程技术人员、维护人员、网络计划与建设部门相关技术人员及管理人员等。同时也面向高校大学生的就业培训与实践。

【培训收获】

1. 了解光传输介质光纤等特性2. OTN设备类型及技术特点

3. 熟悉OTN设备组成及功能

4. 掌握OTN设备信号流程和光纤连接

5. 熟悉OTN网络拓扑和组网连接方式

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Open ROADM 的网络结构和接口定义

OpenROADM MSA定义的互连规范包括光传输接口(物理层)和控制器的应用程序编程接口(API)的规范。控制器 API 使用下一代 (YANG) 模型以模型驱动方式指定。

.OpenROADM MSA 中指定的开放接口

在物理层中,OpenROADM MSA 假定功能块,例如 ROADM、X ponder(Transponder、Muxponder和Switch-ponder)[……]

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DWDM面试题集-1

1.什么是DGE?它是动态增益均衡器

用于通道光功率的调整,避免增益不平坦,通过动态调整功率/通道以增强DWDM系统性能。

2. flexGrid 如何影响光谱效率?

通过在相同的带宽内支持更多信道,它允许更光信道粒度 37.5 , 25 , 12.5 , 6.25 GHz,提升带宽利用率。

3.什么是C+L组合?

从衰减的角度来看,C波段和L波段是DWDM解决方案的[……]

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光频梳与光传输?

我们知道,自上个世纪90年代以来,WDM波分复用技术已被用于数百甚至数千公里的长距离光纤链路。对大多数国家地区而言,光纤基础设施是其最昂贵的资产,而收发器组件的成本则相对较低。

然而,随着5G等网络数据传输速率的爆炸式增长,WDM技术在短距离链路中也变得越来越重要,而短链路的部署量要大得多,因此对收发器组件的成本和尺寸也更为敏感。

目前,这些网络仍然依赖于数千根单模光纤通过空分复用[……]

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YD_T 1990-2019 光传送网(OTN)网络总体技术要求

本标准代替YD/T 1990-2009《光传送网(OTN)网络总体技术要求》。与YD/T 1990-2009相比,YD_T 1990-2019主要技术变化如下:

——增加了术语OTSi和OTSiG(见第3章,2009年版第4章);

——修改了“OTN网络的分层”中对OTN层次模型和子层划分的描述(见5.1,2009年版5.1);

——“OTN接口要求”中增加了OTUCn/ODUC[……]

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光网络ROADM的R&S架构和B&S架构

上个世纪90年代中期,光通信系统专门用于传输电话网络产生的语音流量。电话流量的特性非常适合环形拓扑结构,如下图所示环形拓扑。

然而,互联网的出现改变了这一逻辑。对于互联网用户来说,与邻近地区相比,他们更有可能在不同的城市甚至不同的国家/地区访问互联网内容。因此,光网络从 1980 年代的环形和点对点拓扑演变为当前的网状拓扑,并伴随相干技术的发展,传输和网络技术的结合构建了更高效的光网络。[……]

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中心波长/频率,间隔多少合适?

在上一篇文章中我们说到了粗波分CWDM和密集波分DWDM。其中CWDM的信道间隔为20nm,DWDM的信道间隔有多种,常用的有约0.4和约0.8nm两种。

关于波长,我们知道,温度的变化对激光器输出波长的影响比较大。随着温度的升高,会使的激光器的阈值电流增加,从而导致输出波长会向长波长漂移,温度降低时中心波长则向短波长移动。因此,我们对光模块激光器的使用温度范围是有限制的,比如说工业级激[……]

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IPoWDM还是IP+WDM ?

IPoWDM与IP+WDM 体系架构

IPoWDM作为一个概念并不新鲜,它已经存在很多年了。它的基本前提是指能够在路由器平台内部署传输光学系统,实现分层和简化网络。

另外IPoWDM据称还可以降低成本,主要是通过消除短距离网络元件互连光器件和容纳光器件的光学通用设备来实现。因为它被其所谓的网络简化和经济改进所吸引,有些通信服务提供商(CSP)已经选择了IPoWDM。

由于对C[……]

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OTN超100G速率-G.709中的OTUCn/ODUCn

为了传输速率大于100 Gbit/s的客户信号,ITU-T G709采用了一种通用和可扩展的方法,即将OTU信号的速率与客户端速率解耦。

新的OTU信号称为OTUCn,该信号被定义为(约等于)n*100G的速率。下面我们就来简单阐述一下OTUCn和ODUCn的相关知识点。

OTUCn

OTUCn信号的关键特征如下:

OTUCn、ODUCn和OPUCn信号结构通过标记[……]

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基于路由的 ROADM架构是怎样的?

我们通过配置包含大量WSS组件的ROADM单板,可以给业务站点带来诸如CDC(波长无关/方向无关/竞争无关)等灵活性,但对于大部分站点来说,业务的波长流量基本上会保持固定不变。在这种情况下,大量WSS单板将带来昂贵的建设成本。

为此,出现了一种简化的ROADM架构,即基于路由的ROADM或者说是基于业务属性的ROADM。下面我们简单介绍一下,了解ROADM技术的新动态。

这种ROADM[……]

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关于ROADM技术,你应该知道的一些知识?

01

ROADM的发展历程

目前ROADM已经经历了三代发展,在WSS技术、灵活栅格技术以及多方向同波长无竞争调度技术上均取得了长足进步。

02

ROADM基本概念

要了解ROADM,首先要对其技术涉及到的基本概念进行了解,包括波长、方向、竞争和栅格等,能帮助用户迅速理解ROADM架构的基本原理。

波长相关vs波长无关

Colored vs Color[……]

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中兴通讯 E-OTN 2.0 智宽新光网解决方案白皮书

本文档是中兴 E-OTN 2.0 方案白皮书,方案以 DC 为中心,以 OTN 设备作为 DC 互联纽带,实现固网、无线、政企专线业务统一承载,具备大带宽、低时延、灵活调度及智简运维特性的全光传输网络。其核心亮点为基于“新算法”构建极速超宽传输管道,依托“新平台”实现灵活高效业务承载,依靠“新智能”加速垂直行业业务部署,全方位满足 5G 时代千行百业的高品质连接需求。

中兴通讯 E-OT[……]

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城域N×400Gbit_s光波分复用(WDM)系统技术要求

本标准规定了单通路速率为 400Gbit/s(含 2×200Gbit/s 超级通路)的波分复用(WDM)系统在 C 波段传输时的技术要求,主要包括系统分类、系统参数要求、光传送单元(OTU)技术要求、前向纠错(FEC)功能与性能要求、波分复用器件的技术要求、光放大器技术要求、动态功率控制和增益均衡技术要求、光分插复用器(OADM)技术要求、系统监控通路技术要求、传输功能和性能要求、网络管理系统技术[……]

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400G DWDM的光模块解决方案是怎样的?

流量增长给长途传输带来带宽压力 网络流量的增长导致传输网络上端口带宽的增加。对于长距离和高带宽传输,基于波分复用器(WDM)的相干传输技术提供了最佳解决方案。历史文章:400G+光传输系统:波特率,调制和频谱技术

随着400G相干解决方案的成熟,对400G相干端口的需求将快速增长。推动400G相干端口增长的动力有两个:

用一个400G波长承载400GE业务被证明是最具成本效益的[……]

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4x400G 是怎么一回事儿?

近期,4x400G MSA成立了一个行业联盟,以促进开发和采用高密度1.6T可插拔光模块。其创始成员包括Arista、Broadcom、Intel、Molex和AOI。

4x400G MSA将满足终端用户对基于现有100G Lambda光纤接口标准的下一代网络基础设施的需求,单模光纤的传输距离可达10公里。使用广泛可用且经过验证的每通道100G的光学元器件技术和基础设施制造,使得4×40[……]

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5G前传G.owdm2的MWDM方案是怎样的?

最近,由中国移动提出的面向5G前传的MWDM技术终于在ITU-T立项提案。而在2020年的ITU-T SG15 Q6会议上,中国移动就已经提出过基于12波25G O-band WDM及半有源MWDM技术方案。

本次(ITU-T SG15)全会正式通过并明确将MWDM作为新立项标准G.owdm2的研究内容,从此中国移动的MWDM,与中国电信牵头的LWDN,中国联通牵头G.metro的DWDM方[……]

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什么是波分系统中的色度色散CD?

在波分系统中,我们经常会遇到色散补偿的问题,特别是在10G速率时代,其色散容限只有800ps/nm,每几十公里就需要进行色散补偿,不然就会出现较严重的误码。

今天我们就来简单地聊一聊与其密切相关的色度色散CD。

色度色散CD是光脉冲沿光纤传播时的传播,其脉冲的前沿和后沿存在红移和蓝移,导致脉冲前后沿的传输速度不一样,发生的脉冲展宽。它的本质是光波中不同波谱分量在光纤中的传输速度是不一样[……]

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光通信中的OTN交叉能够给网络带来什么好处?

在传统的WDM网络中,我们常用到的是Transponder和Muxponder方案,也就是支线路合一的OTU单板,其客户侧和线路侧端口都长在同一块业务单板上。但是在OTN技术出现之后,我们看到了越来越多的支线路分离的业务承载方式。

那么,我们为什么需要支线路分离?为什么要使用OTN方案?


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中国电信200G DWDM新建部分集采中标:中兴排名第一

来自中国电信官网消息,中国电信200G DWDM(2021年)集中采购项目新建部分评标委员会已完成对各投标人递交的投标文件的评审,根据评审结果,中兴、烽火、华为中标。

中兴排名第一,含税报价略低于其他两家。

图片

据此资格预审公告显示,本次集采的产品涉及100G(200G)DWDM(含ROADM及OTN)设备,预估采购数量为约2000个线路侧端口及相应的客户侧端口与公共单元。

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光与技术:灰光与彩光有什么不同?

我们总听到白光模块、灰光模块和彩光模块,它们到底是什么,有什么不同?今天我们就来聊一聊。在谈灰光和彩光之前,我们先看看什么是白光。
 
白光定义为:由不同颜色的混合光,包含了光谱中所有颜色(波长),如紫外光、可见光和红外光等,所以其明度最高,称之为“白光”。灰光和彩光也是在这个范围内讨论的,只不过范围在近红外区域。那么灰光与彩光分别是怎样的?
 
 
众所周知[……]

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CPE OTN到底是什么?

在SDH退网之际,现有的政企高价值专线业务一般通过PON、PTN/IPRAN以及OTN承载。
 
 
但以上承载方式都有各自的不足,比如说因为自身刚性管道的特点,导致带宽共享业务安全性差,或者是不支持某些STM业务的接入等,而传统OTN大设备不支持小颗粒业务接入又或者成本太贵等。
 
正是在这样的背景下,各运营商[……]

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什么是Pixel OTN?

Pixel OTN是中兴对OSU小颗粒技术的称呼,华为称之为Liquid OTN。

我们每次在谈到OSU时,都会说到,为什么需要OSU?原因无非是国内三大运营商的政企业务在稳定增长,它们对管道的可靠性,低时延性和灵活的调度性要求甚高。同时这些政企业务中的2M~100Mbps颗粒业务增量和存量仍然还是在增长的,特别是其中的10M~100Mbps增长更是迅速。有人问,我们不是有SDH吗?

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5G承载(7):是什么导致了光传输网络中的时间同步误差?

在传输网络中,我们大多关注全路径支持G.8275.1 以及网络交换机和路由器相关的Class A、B、C 甚至 Class D 等指标性能。但其实,互联这些IP设备之间的DWDM波分网络也是影响时钟时间误差比较关键的因素之一。

为什么需要保障一定的时钟时间等级?这是因为在时分双工 (TDD)的网络中,无论是 4G/LTE 还是 5G,都需要在蜂窝小区保障 1.5 µs 的最大时间误差。在G.[……]

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OTN之G.709/G.872的解读(5):OTN中的ODUflex是怎样的ODUk?

在光传输网络(OTN)中,光数据单元ODU是定义为将客户信号从网络入口传送到出口的传输容器。ODU为业务数据提供有效的负载区域,并为性能监视和故障管理提供开销。如下图为ODU的帧格式。

在ITU于2009年12月发布G.709第3版之前,只定义了少数的ODU速率,以支持主要的非OTN客户信号,如STM-16/64/256和GE/10GE/100GE的以太网业务,以及低速ODU到高速ODU[……]

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OTN之G.709/G.872的解读(4):OTN中的TCM监控了啥?

在SONET/SDH网络中,拥有丰富的开销,监控分为段监控、线路监控和路径。通过借鉴SDH的OAM能力,在OTN网络中也有丰富的监控开销字节:段监控SM, 串联连接监控TCM, 通道监控PM。它们在OTN帧结构中的位置如下图黄色填充所示。

那么当一张网络中出现多个运营商时,比如说运营商A需要运营商B携带的信号,当信号通过运营商B网络时,我们需要怎样的监控呢?这里就需要乃至串联连接监控TC[……]

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OTN之G.709/G.872的解读(2)-编码增益怎么测量?

前向纠错编码(FEC)技术通过在传输码列中加入冗余纠错码,在一定条件下,通过解码可以自动纠正传输误码,降低接收信号的误码率(BER)。在WDM系统中,衡量FEC纠错能力的指标称为“编码增益Coding Gain ”,该增益越强表示纠错性能越强。

我们定义:编码增益CG是给定输出误码率下输入信噪比的差值。比如说在以Q因子来测量编码增益时,它指的是BER为1×10-15时所对应的Q值(18d[……]

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OTN之G.709/G.872的解读(1)

什么是OTN/OTH

属于OTN的协议标准很多,我们在这里只讨论定义光传送网络架构标准的G.872和光传送网接口标准。

光传输体系OTH(Optical Transport Hierarchy )是ITU为光传输网OTN开发的一种新的传输技术。它基于ITU G.872“光传输网(OTN)体系结构”中定义的网络体系结构。

G.872定义了一种由光通道层(OCh)、光复用段层(O[……]

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IP MPLS与OTN技术

对于城域汇聚和接入等层次的传输网络,可以考虑两种方式建设:一种是基于以太网技术(基于IP/MPLS交换机);另外一种是基于OTN技术,这种技术在光层采用DWDM/ROADM,在电导交叉方面支持各种格式的客户端信号(包括以太网)的封装映射。传统上,IP/MPLS面向承载,对应网络层/数据链路层,而OTN则面向传送,对应于物理层。

但是随着网络的发展,OTN也慢慢向业务承载方向发展,而且貌似许多[……]

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拉曼放大器的由来

说起拉曼放大器,就必须聊一聊拉曼这个人了,做光通信的人是即亲切又朦胧,先上帅照一张吧。

说亲切,那是因为做光通信的人是经常与拉曼的成果打交道,拉曼放大器就是利用拉曼发现的受激散射散射效应发明的。

说朦胧,那是因为咱们小学课本里面就提到过,还记得课文《海水为什么是蓝的》吗?看本文的估计都是20岁以上的大侠们。

《海水为什么是蓝的》说的是拉曼,在从印度去英国牛津参加英联邦的大[……]

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波分光层保护的那些事儿

在生活中,我们经常听到说某个地方通信又中断了…….

感觉这些事都挺大的。

最近宜宾地震,相信运营商的都挰了一把汗,还好整个通信网络并没有大面积中断。那么是什么能够支撑我们的网络在突发情况下仍然能正常运转呢?

今天我们就来简单聊一聊波分光层保护那些事儿。

说波分的光层保护,首先就得先明白波分光层的层次结构,这里有一张图,非常明了的说明了光层结构。

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什么是PEACE海底光缆?

背 景

下面这张图布满了密密麻麻的线,可别小看,它们可是全球互联网的大动脉:海底光缆。目前全世界大约共有380条海底光缆,共承载着洲际语音和数据流量的95%。

从上面这张图中我们可以看出,我国与全球互联网连接的海底光缆要么是经过日本方向的太平洋,要么是经过马六甲海峡。然而,目前全球大部分的海底光缆是由美国公司拥有和运营的,按照他们的思维,只有设备属于它们的时候才能方便监听,战时还可[……]

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光传输系统的FEC是什么?

当我们阅读一篇文章,如果有一个排印错误,比如说有两个字的顺序错了,对我们理解原文的意思没有任何困难。但是如果存在太多的拼写错误,看了多遍了不知所云。这时对我们来说,信息就无法正确有效的获取。

(中文自带纠错功能)FEC(前向纠错)的工作原理与此类似。对比在通信里面,信号被编码为0和1传输,不可避免的会出现劣化、误码,当这种程度在FEC的纠错能力的范围内时,系统就仍然能实现无差错接收,从而[……]

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什么是开放光网络系统?

我们知道,由于光信号本身的性质,很久以来光传输系统都是一个封闭的专有系统。其硬件(包括光收发器,光放大器OA,波长多路复用器/多路分解器,波长选择开关(WSS)和增益均衡器)紧密耦合在一起,而且其控制和管理软件也与硬件紧密绑定在一起。

如今,由于相干技术的出现,频谱效率和接收器灵敏度等大大的提升,可以更加简单和容易的设计光传输系统。同时在技术上,软件定义网络(SDN)技术的发展也是一大助[……]

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G.709协议:超100G OTUCn信号及其帧结构

B100G OTUCn背景

2016年,ITU-T发布了G.709 OTN标准的重大更新,覆盖了100Gbit/s,OTU4以外的速率。这种新的“beyond 100G”(B100G)接口系列正式称为“OTUCn”,定义为n×100Gbit/s模块化结构,OTUCn信号在很大程度上重用了现有的OTN。受IEEE 802.3以太网FlexE的影响,ITU-T也引入新的灵活的OTN(FlexO)接口,[……]

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DWDM/OTN中时间同步1588的传输方式

传统的通信网络同步依赖于频率的分配就能够满足同步的需求。但是在4G,5G等网络中,对同步的要求更高,不仅要求频率同步还要求相位同步。而无论是TOP还是以太网物理层同步,都只能实现频率同步,不能实现时间同步。因此就需要引入基于IEEE1588V2的精密时钟同步协议。

我们知道,从无线接入到核心网,端到端的网络,有分组网PTN/IPRAN,也有DWDM/OTN网络。那么当回程业务需要穿通DWDM[……]

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如何理解相干网络解决方案的性能

在光传输领域,各大厂商基本上都有400G,600G和800G相干解决方案。我们知道,相干光传输技术是驱动光网络承载容量和高速服务数量的关键要素,同时也是控制其成本的关键要素。使用不同的波特率,以及通过不同的调制方式或DSP实现,比如说32QAM,64QAM和混合调制….32、56、64,95Gbaud以及更高波特率?他们有什么不同吗?固定网格,弹性栅格,什么是75GHz? 更重要的是,与之相关的网[……]

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预加重与均衡

在谈预加重和均衡之前,我们先看看信号从A节点经过B节点到C节点,会发生什么变化,我们希望的波分信号传输,理想是下面这样的:

各个波长信号在传输前,波形是啥样,在接收端希望大家还是保持一样的队形就最好了,但实际上却是这样的:

也就是经过长距离传输,经过多个节点分合波或WSS器件之后,较高频率的192.8波长信号,相对低频的192.1波长,衰减的幅度要大。这就导致了最终接[……]

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不同类型线路OLP保护对OSNR值影响

波分光层的层次结构:

下面简单分析两种OLP保护类型对OSNR的影响:

(1) OTS光线路保护OLP保护:

如上图所示,在这种保护结构中,OLP单板分别插入在OTS段落的发端和收端,可以简单理解为在OA放大器之间,实现的是所有波长业务的保护。通过以上结构图我们可以看出,在计算整个线路的光纤衰耗时,我们需要考虑OLP单板的插损。也就是说增加了OTS段落的衰耗,这时的影响主[……]

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OSNR的测量方法都是一样的吗?

通常OSNR 通过光谱分析仪 (OSA) 测量而出,其定义为:数字信息信号(P信号) 的光功率与光放大器为信号叠加的光噪声(P噪声)之比。对于 P信号,要包括信道带宽(B信道)内载送的总信号功率,通常带宽为 50 GHz。噪声功率已归一化为 B噪声 = 0.1 纳米测量带宽。以下公式描述了 OSNR 计算:

我们知道,光信噪比是确定波分信号质量的最重要指标之一,在规划网络时,是一个非常的[……]

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概率整形技术PCS(2)

传统的相干传输基于正交幅度调制(QAM),它使用相位和幅度的组合来编码数据位,每个星座点都是相位和幅度的唯一组合,相位由角度和幅度表示,即距图中心的距离。例如,如下图显示了一个16QAM星座图,共有16个星座点,每个星座点编码4位。

图1:16QAM示例:相位和幅度

在传统调制方式下,每个星座点都有相同的使用概率。这意味着幅度较高的外部星座点(外部的需要更多的能量/功率)与具有较低[……]

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单波长800G方案的可商用性?

光网络传输速率的提升有两个方案:一个是功率密度成本优化,另一个是性能优化。

功率密度成本优化的解决方案使用标准的可插拔技术。它们具有出色的性能,是大多数应用的行业主力军。而性能优化的解决方案是则使用专有技术,目标是在给定的光纤条件下达到最大化比特吞吐量。它们主要用于需要传输“更长距离”的应用场景,例如DCI(数据中心互连)和海底传输等。

当前性能优化的最新成就是基于单波长的800G技术[……]

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400G线路传输方案

目前100G线路传输方案非常成熟并且大量商用,但随着5G时代的到来以及4K、VR、云计算、大数据等新业务迅速兴起,光网络蓬勃发展,100G光网络将越来越不能满足带宽的传输需求。

而超100G特别是400G方案,将是超高速大容量光传输网的重要演进方向,能够进一步提升网络带宽并降低每比特传输成本。

下面我们一起聊聊400G线路传输方案。

400G线路方案分类

我们用如下简化的传[……]

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600G还是800G?

天下武功,唯快不破,光传输网络的发展,也以飙“速度”为荣,并成为各个大厂拿来炫耀的资本。从单波速率10G、40G、100G、200G/400G,到600G、800G、1T…更新迭代的时间越来越短。如果把10G比作老爷车,100G比作代步车,600G/800G就如同超级跑车,超高速1.2T的就是高铁了。

但是车不能想开多快就开多快。如同在通信中的信道带宽一样,任何信道也不能无限增加信息传送的速[……]

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提高调制等级能增加多少带宽增益?

​在DWDM波分网络中,我们经常会用到不同的调制方式,那么为什么会用到这些调制方式?我们知道,随着单波速率越来越高,传统调制编码比如NRZ就不再适用。而且,随着信号速率的增加,根据傅里叶变换公式(脉宽和光谱宽度 之间是时域和频域的关系,他们构成了一个傅里叶变换对),其脉宽周期也随之变小,也是频谱宽度的增加。考虑到信号可用光的频谱宽度有限的,那么我们就需要寻求更好的调制方式来提高频谱效率。

因[……]

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OSNR的测量方法都是一样的吗?

通常OSNR 通过光谱分析仪 (OSA) 测量而出,其定义为:数字信息信号(P信号) 的光功率与光放大器为信号叠加的光噪声(P噪声)之比。对于 P信号,要包括信道带宽(B信道)内载送的总信号功率,通常带宽为 50GHz。噪声功率已归一化为 B噪声 = 0.1 纳米测量带宽。以下公式描述了 OSNR 计算:

我们知道,光信噪比是确定波分信号质量的最重要指标之一,在规划网络时,是一个非常的关[……]

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什么是Liquid OTN

Liquid OTN是华为提出的一种硬管道的OTN技术,但相比硬管道的SDH, Liquid OTN可以分配颗粒度更小的管道(2M-100G),同时也如其liquid名称一样,如水至柔,支持灵活容器,消除了时隙限制。

那么Liquid OTN技术产生的背景是什么呢,在当前高速率大容量的趋势下,为什么会向更颗粒交叉技术的延伸。难道传统的OTN技术有什么不足?我们试着去分析了一下,如下图所示[……]

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