摘要：介绍了自适应智能全光网的基本特点，实现这些特点的关键组建，讨论了每波长40gbit/s的光传输系统技术、目前的发展状况及40gbit/s解决方案与现有10gbit/s dwdm系统链路的兼容性，以及北电基于40gbit/s系统——双极化四相相移键控（dp-qpsk）的传输技术。

　　1 引言

　　10年前，北电率先推出商用10gbit/s sdh和基于10gbit/s密集波分（dwdm）系统，很好地满足了以往以语音和传统数据业务为主的网络需求。光传输技术的发展主要是围绕增强光网络的机动灵活能力（如roadm）、互通性（如otn）、多业务接入（mstp）、延长传输距离（fec及喇曼放大器）等方面的改良。在与传输容量相关技术方面，仍以10gbit/s为主，即直接强度调制和传统的光电转换接收，每对光纤数百gbit/s的传输容量。

　　随着新型业务的引入和节点容量的提高，网络传输能力也必须相应增强。因此，目前基于10gbit/s波长的光传输系统已经不能适应目前新型业务的需求，迫切需要发展能够提供更高传输能力的光网络技术及系统，即基于40gbit/s波长的光网络将每对光纤的传输能力再提高4倍以上。

　　2 自适应智能全光网的概念

　　2.1 自适应全光智能网络基本特点

　　（1）自适应。能够方便地重新配置网络，从而满足最终用户不断变化的需求。

　　（2）全光。尽量减少网络上光→电→光（oeo）中继站的数量，实现简化网络、降低成本的目的。

　　（3）智能。能够监视运行状况中的老化和变化，不断地实时优化光层参数，并自动做出相应调整，确保信号始终拥有最佳性能。最好“即插即用”。

　　（4）可扩展。可以承载不断增加的业务容量，适应不同业务类型，同时通过降低操作复杂性来降低网络成本。

　　实现上述愿景的关键组件包括：用于实现网络灵活性和业务机动性的可重构全光分插复用器（roadm）、用于简化光链路的电子色散补偿技术以及用于免除现场人工配置的必需和降低备件成本的可调谐激光和滤波器（见图1）。

　　图1 自适应全光智能网络

　　2.2 roadm和电子色散补偿技术给网络带来的好处

　　（1）可重构全光分插复用器（roadm）

　　可重构全光分插复用器（roadm）能够让网络运营商灵活制订业务计划，迅速满足不断变化的客户和业务需求。一个roadm必须具备多分支能力，能够在网络上方便灵活地分出、插入或重路由各个波长的信号；必须能在50ghz网络上运行，以实现最大的可扩展性；必须满足在100ghz环境下运行，以支持成本敏感型应用。roadm的另一个关键要素是能够传输任何业务，如10gbit/s，40gbit/s或100gbit/s。

　　（2）电子动态色散补偿（edco）技术

　　传统的固定色散补偿模式基于dwdm网络，由终端站组成并依据系统电中继段长度进行补偿，主要表现在以下几方面：

　　●需要根据线路长度拓扑进行规划。

　　●需要预测和设计oadm站点。

　　●需要针对各个光放大段选择dcm。

　　●光纤路由或参数改变需要重新配置dcm。

　　●无法支持光层重构(roadm)。

　　由于距离和波长数量使色散补偿窗口变窄，色散影响率必须采用子波带补偿，dcm引入的光功率损耗需要附加的光功率放大（两级光放大），增加了系统成本，产生了更多的光噪声，占用了更多空间。

　　对于全光网络，其每个业务波长穿越不同距离和路由，跨过的光纤类型也不同。传统的固定色散补偿模式一般基于全部c，l波带或子波带进行固定补偿，无法对动态的网络状况和业务需求进行色散补偿。其可能的业务和路由如图2所示。

　　图2 全光网的需求

　　电子色散补偿（edco）技术可以是传输前的预补偿、单波长补偿以及利用接收端反馈调节补偿水平。预补偿的目的是改变传输脉冲频谱来抵消光纤色散影响，无需dscm，可降低光噪声水平，支持光层交换，降低运维承包成本。

　　图3描述了采用edco技术和roadm简化网络的原理。北电于2005年推出的10gbit/s电子动态色散补偿光传输（edco）技术证明它已经成为一项非常有效的网络简化技术。edco在无需任何色散补偿设备的情况下能够将波长传输距离延长2000多km。edco不仅消除了色散补偿模块（dcm）及相关光放大器的成本，而且大幅提升了网络的灵活性。此外，该技术还免除了大多数光纤特性测量和网络设计工作，运营商再也不需要根据传输所用的光纤考虑采用何种补偿技术。通过采用edco技术，服务供应商可以充分利用roadm提供的灵活性，重新配置网络并在各个波长之间进行转换，无需对色散补偿作任何重新设计。