應用，還是應用
最近業(yè)界關于40G光傳輸系統(tǒng)的商用價值問題進行了激烈的爭論。是否有足夠的業(yè)務需求來推動40G的發(fā)展，40G能否像10G一樣成為主流產品，許多人都有這樣的疑問。中國電信北京研究院技術部主任張成良認為，目前阻礙其商用化進程的一個因素還是應用問題。
40G傳輸系統(tǒng)相對于10G傳輸系統(tǒng)存在許多優(yōu)勢，它可以比較有效地使用傳輸頻帶，頻譜效率比較高。另外在減少設備成本方面也有自己的特點，業(yè)內專家指出40G減少了OAM的成本、復雜性以及備件的數(shù)量，每比特的成本比其它城域網(wǎng)的方案更經(jīng)濟。張成良說，40G將使業(yè)務得到高效和有保護的承載。尤其在城域市場上，其智能調度性，集成度要遠遠好于4個10G系統(tǒng)。
40G的應用范圍也非常廣泛，在未來幾年內，可以看到40G接口出現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)、ADM設備以及大容量帶寬管理設備甚至路由器上。40G接口將在數(shù)據(jù)中心或網(wǎng)絡POP節(jié)點中提供高速互聯(lián)功能。同時，還將看到40G系統(tǒng)在城域網(wǎng)以及長途干線網(wǎng)絡中得到廣泛應用。
40G究竟在網(wǎng)絡的哪一部分立足成為廣大廠商關注的問題。業(yè)內專家指出，由于網(wǎng)絡越來越注重城域地區(qū)，因此有些城域網(wǎng)絡的帶寬需求將很有可能與核心網(wǎng)絡的帶寬需求相當，甚至有所超越。這將促使40G系統(tǒng)首先在城域網(wǎng)中應用。
在談到40G的應用時，張成良表示，運營商如果想采用40G技術，就應該等待40G技術具備與現(xiàn)有技術相當?shù)男詢r比，也就是說當40G技術的成本降至10G技術的四倍以下時才予以采用。看來40G的發(fā)展如果要走出實驗室，走向商業(yè)應用，就必須向人們證明出目前已投入商用的40G產品的成本已不足10G技術的四倍。另一方面就是40G技術必須與現(xiàn)有的10G產品相兼容。
技術尚存障礙
光纖傳輸速度的每一次飛躍都面臨著市場的挑戰(zhàn)，這次單一波長的光纖傳輸速度提高到40G也不例外，它在技術市場等許多方面都遇到了障礙。
40G系統(tǒng)技術難度很大，實現(xiàn)40G系統(tǒng)要求電子學和光學領域的技術都接近極限。首先，需要將網(wǎng)絡業(yè)務低速顆粒復用為40G信號，將其成幀，選擇適合傳輸?shù)母袷竭M行編碼，然后進行驅動和調制，并將其發(fā)送到光纖上傳輸?shù)阶罱墓夥糯笳军c。所有這些工作都需要解決許多困難。另外在長距離傳輸中，40G則需要考慮更多的限制因素，如色度色散和PMD的精確補償、OSNR的保證和電中繼器的成本等。
張成良告訴記者，目前各個制造商都在全力開發(fā)TDM40G系統(tǒng)，但是廠商研究的重點不同，有些廠商主要放在40G的SDH設備上，有些則放在40G的子速率復用器和40G的WDM系統(tǒng)的傳輸上。因為40G路由器和交換機接口要求進行更復雜的處理，包括流量整形，過濾和數(shù)據(jù)包優(yōu)先級劃分，因此需要很長一段時間才能出臺。40G在城域網(wǎng)應用可以節(jié)省機房面積，提高單節(jié)點設備的帶寬管理能力和調度能力，單波長TDM40G在城域網(wǎng)有著良好的應用前景。
對于N*40GWDM系統(tǒng)而言，它面臨的技術挑戰(zhàn)更多，特別是PMD，非線性和色散補償?shù)纫幌盗谢ハ嘀萍s的限制因素，而且它們之間互相影響和制約。從應用上看，它只能實現(xiàn)600公里以內的傳輸，并且有許多技術問題還沒有解決。
另外目前40G系統(tǒng)的成本還很高，還不能降到10G實際成本的3倍以下，因此達不到合理應用的程度。但是隨著技術的進步，40G的成本會很快降下來，有望朝著大規(guī)模應用邁進。
PMD補償：運營商關注的焦點
光纖的偏振模色散PMD一直是運營商關注的焦點問題。在人們的眼中，0.5ps/sqrt(km)足以保證10G系統(tǒng)400公里的傳輸，光纖指標也是定義為0.5ps/sqrt(km)。但是對于40G系統(tǒng)來說，要保證系統(tǒng)傳輸400公里，光纖的PMD鏈路值應該下降到0.125ps/sqrt(km)以下。由于光纖PMD是一種動態(tài)效應，不像色度色散是一個穩(wěn)態(tài)值，需要動態(tài)實時地補償。另一個問題是PMD高階模式的影響，在10GTDM系統(tǒng)中，面臨的主要是一階PMD問題。而40G系統(tǒng)中的高階效應開始顯現(xiàn)。二階PMD的一個重要表現(xiàn)形式對信號造成的色度色散效應，因為40G信號所占有的帶寬很寬，這種信號帶寬的色度色散的效應就很強，可能對40G色度色散補償造成影響。張成良認為在PMD補償上，不僅要考慮一階PMD補償，而且要考慮高階PMD補償。
PMD補償技術比較復雜，而且必須每個波長分別補償，目前還不能在一個通帶內對所有波長同時進行補償。PMD補償還處于實驗室研究階段，基本方式是通過檢測輸入信號的PMD狀態(tài)，與理想狀態(tài)相比較的差值作為控制信號來改變PMD控制器的狀態(tài)，從而將輸入信號偏振狀態(tài)調整到正常狀態(tài)，其技術的關鍵是如何確定當前信號的偏振狀態(tài)，有些廠商采用對40G的諧波或倍頻信號進行濾波比較，從而得出輸入信號的偏振狀態(tài)。業(yè)內專家指出，目前40G長途系統(tǒng)可以通過挑選光纖的方式開通系統(tǒng)，只有出現(xiàn)了成熟的PMD色散補償技術N*40G才能大規(guī)模在長途傳輸中應用。
40G劍指傳輸網(wǎng)未來
對于各大運營商而言，在對待新技術方面逐漸回歸理性。業(yè)內專家認為，就現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡情況來看，以10G為主的傳輸技術已經(jīng)構建了中國電信、聯(lián)通和鐵通傳輸網(wǎng)的各個大環(huán)，目前的10Gbps的速率就已經(jīng)可以滿足用戶的需求，最新的基于10G技術的設備已能在一根10G光纖上提供總計160個信道的1.6Tbps傳輸容量，這些在一定程度上制約了40G光纖網(wǎng)絡技術的發(fā)展與應用步伐。
市場和相關的經(jīng)濟模式是決定40G光通信網(wǎng)絡能否成為主流的關鍵。10G光通信網(wǎng)絡就是最好的例子，當Nortel率先推出OC-192時，真正的市場以及相關的運營模式還不存在，他們不得不花費大筆經(jīng)費來培育市場。因此，今天40G所遇到的最大難題是來自于經(jīng)濟方面的，光學網(wǎng)絡設備廠商必須向運營商們證明對40G設備的投資是值得的。國際數(shù)據(jù)集團(IDC)的研究分析師Sterling Perrin認為，盡管如此，由于現(xiàn)在業(yè)界開銷的減少，以及許多運營商已在10G線路上投資了大筆的錢，因此40G光通信網(wǎng)絡可能不會在短時間內得到運營商的青睞。
雖然人們對40G的商用前景的推測顯得有點保守，但可以肯定的是，40Gbit/s技術將是下一代通信網(wǎng)最關鍵的技術，傳輸網(wǎng)向著40Gbit/s邁進是網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢。中國電信總工程師韋樂平認為傳輸網(wǎng)的擴容是未來的發(fā)展趨勢，40G技術的應用雖然被延遲，但是終將問世。特別是最近一些低成本40G器件的面市將加速這一進程。相信隨著技術的進一步成熟和成本的下降，40G必然被廣大運營商所接受。 飛躍都面臨著市場的挑戰(zhàn)，這次單一波長的光纖傳輸速度提高到40G也不例外，它在技術市場等許多方面都遇到了障礙。
