相干100G DWDM传输系统——城域网新应用

由于通信流量的快速增长，核心网络在其链路上处理更大带宽和更长距离的需求导致了100G光网络传输的快速发展。对于这种环境，服务提供商正在为其100G DWDM骨干网应用采用相干光模块和DWDM 100G业务传输转换板卡。直到最近，相干的CFP / CFP2 DWDM 光模块及100G业务板一直是长距离传输100G流量或作为DWDM网络一部分的首选技术。本文将主要讨论用于城域网应用的100G相干CFP模块。

从单波10Gb / s到100Gb / s的DWDM系统都存在技术挑战。自20世纪80年代以来，相干技术已被研究用于光传输，作为增加传输距离的手段。到2012年至2015年，该技术已达到市场成熟的程度。此时，它可以真正地允许100G相干信号应用于任意距离DWDM系统。这一结果构成了业界实现100G及以上传输速度的基础，这有助于以更低的成本在单根光纤传输大带宽大颗粒业务。到目前为止，相干技术主要部署在骨干长途网络中，现在开始部署在城域网中。

Capacity Enabled by Coherent Technology 图1 相干光技术应用带宽容量

单波100G传输带宽最初部署在长途和核心网络中。在城域网中，10G仍然是最主要的单波使用带宽。在未来几年，在更大的城域或数据中心连接中聚合成100G的趋势将变得更加重要。城市网络覆盖范围广泛：城市区域和城市核心覆盖距离分别为500-1000公里和100-500公里，而城域接入链路通常是短于100公里的点对点连接。虽然这些距离比长途链路短，但城域网的特性 - 包括灵活的协议支持，更高的信号速率粒度和更多的节点因而产生了对100G速率的要求。

Three Types of Metro Network 图2 100G城域网连接的三种表现形式

虽然城域网和长途网应用有不同的要求，但服务提供商可以使用城域网的低成本100G技术。为了实现这一壮举，设备供应商将一致的CFP模块视为100城域网100G部署的最终解决方案。相干100g CFP可以克服光传输损伤，仍能达到可接受的性能。

应用一：100G多通道DWDM网络

图3: 用100G部署的相干CFP模块体系结构

如图3所示，由于100G速率更容易产生色散，因此需要额外的色散补偿和光功率提升。因此，首先使用额外的100GHz DWDM多路复用器将所有100G速率组合在一起，然后组合色散补偿和放大级。该架构方便地支持服务提供商的“按需付费”模式。当带宽耗尽时，现有的传统10G信道可以与100G服务无缝互换。甚至可以重复使用相同的剩余组件来将数据速率扩展到2.4 Tb / s。

这种情况需要24个不同颜色的CFP模块与现有的48通道100 GHz DWDM多路复用器一起部署。所有100G服务首先被多路复用在一起，使得仅一个色散补偿和放大级就足够了。显然，这种网络架构提供了更高的密度，能够灵活地重用现有基础设施，同时保持成本友好。

应用二：100G长距离扩展解决方案

图4: 使用SFP + OTU转发器进行100G相干DWDM传输

在这种情况下，使用SFP+OEO转发器对交换机进行了简单的距离扩展解决方案测试。来自交换机的100G输出信号转换为DWDM信号，可以在更长的距离内传输。该解决方案通过使用相干CFP模块将输出信号连接到线路光纤并将信号传输到更长的距离，消除了距离限制。
如图4所示，为了使用纤亿通 CFP 100G光学器件实现更高的布线密度，该架构混合了一个16通道双光纤DWDM MUX分路器，该分路器可用于CWDM/DWDM混合和8通道双光纤CWDM MUX分路器，通过添加MTP线束电缆和WDM SFP+OEO转换器将规则SR波长转换为DWDM波长。因此，在100G相干CFP模块中建设一个长距离2500km的DWDM网络，将达到经济有效的目的。
结论
100G CFP模块提供了性价比高和网管波长可调功能完善，使安装和网络管理变得容易。这些好处有助于服务提供商满足带宽需求增长，同时降低总体拥有成本。

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