100G波分技術在城域網(wǎng)中的應用研究

李雅 張銘

【摘要】 ? ?100G波分技術作為現(xiàn)階段較為成熟的傳輸技術機制，其促進了通信網(wǎng)絡傳輸距離的延長與運營成本的降低，對于城域網(wǎng)的構建有著極大的推進作用。為加速100G波分技術的應用進程，實現(xiàn)現(xiàn)代化城域網(wǎng)的合理建設，文章從多個角度出發(fā)，在掌握100G波分技術優(yōu)勢的前提下，深入探討100G波分技術在城域網(wǎng)中的應用策略，旨在形成完備的技術應用方案，為后續(xù)城域網(wǎng)的升級提供了技術支撐。

【關鍵詞】 ? ?城域網(wǎng) ? ?100G波分技術 ? ?技術優(yōu)勢 ? ?應用舉措

引言：

根據(jù)工信部提供的數(shù)據(jù)，截止到2020年6月底，我國移動電話用戶達到13.65億，4G用戶數(shù)量超過8億，5G用戶數(shù)量呈現(xiàn)出快速增長趨勢，用戶數(shù)量達到1.08億。為加速通信網(wǎng)絡迭代升級進程，在現(xiàn)有通信網(wǎng)絡傳輸機制做出技術層面的調(diào)整，不斷拓寬城域網(wǎng)網(wǎng)絡帶寬，增加網(wǎng)絡通信容量。文章以100G波分技術作為切入點，在掌握其技術特點與應用必要性的前提下，持續(xù)優(yōu)化技術應用舉措，發(fā)揮100G波分技術優(yōu)勢，加速城域網(wǎng)的現(xiàn)代化布局，使其與5G通信有效銜接。

一、100G波分技術概述

為實現(xiàn)100G波分技術在城域網(wǎng)中的科學化、高效化應用，技術人員有必要在應用活動開展之前，評估分析100G波分技術的組成與特點，逐步形成正確的技術認知，以更好地提升100G波分技術應用的針對性。

從技術層面來看，100G波分技術主要由碼型調(diào)制技術、相干接受技術、前向糾錯技術等組成。具體來看，目前，城域網(wǎng)以光信號作為主體，實現(xiàn)通信信號的快速交互。

碼型調(diào)制技術在城域網(wǎng)中的應用，可以對光信號涉及到的參數(shù)做出針對性的優(yōu)化，不斷提升光信號強度，規(guī)避干擾因素對于信號傳輸活動的硬性，避免通信信號出現(xiàn)丟失或者篡改的情況[1]?？紤]部分城域網(wǎng)的規(guī)模較大，碼型調(diào)制技術可以根據(jù)傳輸距離，靈活調(diào)整信號的振幅等參數(shù)，降低信號長距離傳輸所產(chǎn)生的衰減以及損耗，為用戶提供更好地使用體驗。

相干接收技術的作用在于，對城域網(wǎng)光信號的接收，通過對拆分光信號，將信號轉化為兩個垂直且方向不同的信號通道，并針對性地完成其他信號的屏蔽工作，以增強城域網(wǎng)信號交互的穩(wěn)定性。同時相干接收技術還具備較強抗干擾能力，借助于必要的信號模擬，相關接收技術使得城域網(wǎng)信號傳輸端口與接收端口的信號頻率始終保持一致，加速了城域網(wǎng)中光信號與數(shù)字信號的轉換效率，并在信號轉換過程中，以DSP技術完成信號的去噪以及去色散處理，降低信號干擾，推動城域網(wǎng)信號的穩(wěn)定高效傳輸。

向前糾錯技術實現(xiàn)對通信信號的判斷與糾錯，在接收到光信號后，通過編碼技術，對傳輸信號中的錯誤數(shù)據(jù)在短時間內(nèi)，完成評估、歸集等相關工作，以保證信號的準確性，為用戶營造出良好的使用體驗，降低了通信網(wǎng)絡的延時性，減少信息重復傳輸情況的發(fā)生，對于整個城域網(wǎng)寬帶實用性的保障，通信業(yè)務的有序進行奠定了堅實技術基礎。

二、城域網(wǎng)100G波分技術應用的必要性

城域網(wǎng)對于100G波分技術的應用，是對現(xiàn)有網(wǎng)絡結構的有效升級，以100G波分技術為依托，逐步形成了可拓展、易升級、大容量、低成本的區(qū)域性通信網(wǎng)絡。

2.1城域網(wǎng)100G波分技術應用可行性

城域網(wǎng)構建環(huán)節(jié)，為保持組網(wǎng)靈活，容量擴展的優(yōu)勢，以滿足不同用戶差異化的業(yè)務需求，技術人員往往采用分撥技術，對原有的帶寬進行針對性的處理，以實現(xiàn)網(wǎng)絡擴容的最優(yōu)化處理[2]。近些年來，分波技術日益成熟，完成了從10G、40G到100G的跨越式發(fā)展，隨著5G通信網(wǎng)絡建設進程的加快，為在不影響正常通信的前提下，將更多的用戶納入到5G通信網(wǎng)絡之中，促進城域網(wǎng)的合理化構建。技術人員嘗試將100G波分技術作為應用重點，對現(xiàn)有的城域網(wǎng)進行5G升級。

從過往經(jīng)驗來看，100G波分技術與城域網(wǎng)建設的有效結合，可以大幅度增強整個城域網(wǎng)的穩(wěn)定性、抗干擾性，保持網(wǎng)絡的承載力，在較短的時間內(nèi)，快速增加用戶數(shù)量，打造出成熟高效的通信機制。

城域網(wǎng)100G波分技術技術應用在實踐過程中表現(xiàn)出的可行性，使得越來越多的地區(qū)運營商，開始認識到想100G波分技術應用的必要性，并積極做好城域網(wǎng)構建思路的調(diào)整，合理應用100G波分技術手段，對城域網(wǎng)的信號傳輸、交互能力進行增強。

2.2 100G波分技術優(yōu)勢

100G波分技術在城域網(wǎng)中的應用，可以加速城域網(wǎng)組網(wǎng)進程，提升組網(wǎng)的靈活性與有效性。通過對相關技術手段的應用，技術人員可以在較短的時間內(nèi)，對網(wǎng)絡通信的波長、覆蓋區(qū)域做出針對性的調(diào)整，實現(xiàn)信號的穩(wěn)定傳輸，避免信號的重復性發(fā)出或者接收等情況的出現(xiàn)。同時100G波分技術組網(wǎng)方案較為統(tǒng)一，采用相干光接收技術，完善了城域網(wǎng)中的色散補償以及PMD補償機制，提升了城域網(wǎng)的運維管理能力。100G波分技術涵蓋了過往10G、40G波分系統(tǒng)的各個領域，在順利完成10G、40G分波任務的同時，還兼容了城域網(wǎng)中已有的放大器等相關組件模塊，這種技術層面的兼容性，無疑減少了組網(wǎng)活動的工程體量，降低了城域網(wǎng)的組網(wǎng)、升級成本，避免額外費用的產(chǎn)生[3]。100G波分技術的應用，增強了城域網(wǎng)的運行效率，形成更為高效的傳輸機制，確保各類信號的快速交互。并且逐步形成統(tǒng)一性的組網(wǎng)手段，構建起規(guī)范化參數(shù)調(diào)整方案，規(guī)范化的調(diào)整方案，無疑降低了組網(wǎng)難度，提升了技術應用的可行性。

三、城域網(wǎng)應用100G波分技術的基本策略

100G波分技術在城域網(wǎng)中的應用，要求技術人員在科學性原則、實用性原則框架下，結合100G波分技術特點，立足于100G波分技術的應用失效，吸收借鑒過往有益經(jīng)驗，通過制定針對性的技術應用，發(fā)揮其技術優(yōu)勢，加速城域網(wǎng)升級進程。

3.1城域網(wǎng)網(wǎng)絡結構的構建

城域網(wǎng)在應用100G波分技術進行組網(wǎng)建設的過程中，為保證組網(wǎng)擴容等活動的順利進行，在各項技術應用之前，需要針對性地做好網(wǎng)絡結構的構建工作，通過整體框架的營造，為技術應用、參數(shù)調(diào)整等活動的開展提供方向性引導。在這一思路的引導下，技術人員需要對OTM站點以及OLA站點做好認真評估，結合城域網(wǎng)用戶數(shù)量、使用習慣以及業(yè)務調(diào)度層的的實際，對網(wǎng)絡結構的設置方案作出必要的調(diào)整，以確保網(wǎng)絡就結構更加符合實際的使用預期。在這一思路的指導下，技術人員在應用100G波分技術進行城域網(wǎng)建設升級的過程中，可以采用ROADM形式，對通信基站內(nèi)的信息交互方案作出適當?shù)恼{(diào)整，以確保整個城域網(wǎng)在信號交互層面統(tǒng)一性，為后續(xù)數(shù)字信號調(diào)節(jié)、抗干擾機制的優(yōu)化創(chuàng)造了便利條件[4]。

3.2城域網(wǎng)網(wǎng)絡保護體系優(yōu)化

城域網(wǎng)網(wǎng)絡保護體系的優(yōu)化，是提升整個城域網(wǎng)安全防護能力的重要手段，最大程度地規(guī)避通信數(shù)據(jù)丟失或者泄露情況的發(fā)生，以實現(xiàn)對用戶個人隱私的有效保護[5]。在這一思路的指導下，技術人員需要結合城域網(wǎng)光纜分布情況，立足于于OLP光纜保護需求，結合相關保護原則與保護標準，認真做好光纜路由的防護，并做好城域網(wǎng)IP、PTN/OLT等城域網(wǎng)業(yè)務區(qū)分、評估，掌握城域網(wǎng)內(nèi)部保護需求，以需求為導向，通過ODUK SNCP保護手段，實現(xiàn)對IP地址、交互方式的針對性保護。同時針對于城域網(wǎng)中的重點性、核心性的業(yè)務轉型，考慮到保護需求，可以在客戶側建立起1+1保護機制，以增強網(wǎng)絡的防護水平，同步控制城域網(wǎng)中的STM-N信號，通過信號種類的調(diào)整，降低了整個城域網(wǎng)網(wǎng)絡保護的難度，實現(xiàn)城域網(wǎng)保護體系防護能力與防護成本的有效兼顧，避免額外費用支出的產(chǎn)生。

3.3城域網(wǎng)數(shù)字信號調(diào)解方案

城域網(wǎng)在信號分解傳輸?shù)倪^程中，在較長的一段時間內(nèi)使用10G波分技術方案，為增強信號的分辨能力，通過高低電平，將通信系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)字信號以0、1的形式呈現(xiàn)出來，這種處理方式，盡管促進了數(shù)字信號識別效能的提升，但是整個分解、辨別環(huán)節(jié)出現(xiàn)的色散，對于數(shù)字信號產(chǎn)生一定的脈沖，導致通信網(wǎng)絡中數(shù)字信號失真。為改善這種情況，實現(xiàn)數(shù)字信號的調(diào)解，需要認真做好色散補償工作。但是整個色散補償周期較差、補償效果較差，補償成本較高，對于城域網(wǎng)的運轉產(chǎn)生了妨礙。100G波分技術在城域網(wǎng)中的應用，其可以有效補償10G波分技術應用后產(chǎn)生的色散補償問題。具體來看，技術人員在數(shù)字信號調(diào)節(jié)過程中，采用QPSK正交相移控制舉措，通過這種方式，將城域網(wǎng)接收端獲得數(shù)字信號，以0和1的形式進行區(qū)分，這種處理手段，降低了色散對信號脈沖的硬性，以保證城域網(wǎng)交互過程中，信號的轉換準確性得到保障，交互成效得到提升，推動城域網(wǎng)信號處理體系的高效構建。

3.4碼型調(diào)制技術的應用

碼型調(diào)制技術在應用過程中，要求技術人員將波特率維持在合理的范圍，以保證通信信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性與準確性。從過往經(jīng)驗來看，城域網(wǎng)中的波特率如果可以保持在100G，則信號的OSNR能夠提升到6Db，基于這種技術特點，碼型調(diào)制技術在應用過程中，需要將波特率控制在100G，以此來實現(xiàn)色散限容區(qū)間的有效控制，實現(xiàn)信號傳輸效率與傳輸質量的保障。同時根據(jù)城域網(wǎng)建設要求，靈活調(diào)整碼型調(diào)制技術的相關參數(shù)，以確保技術的實用性。

3.5 FEC技術的應用

通過FEC技術對城域網(wǎng)光信噪比做好調(diào)控，避免信噪比過大，影響信號的穩(wěn)定性，給用戶的日常使用帶來不便。在實際應用過程中，技術人員有必要做好FEC技術的升級工作，將凈編碼增加到9Db，通過參數(shù)調(diào)整，使得色散容量持續(xù)下降到合理區(qū)間?，F(xiàn)階段，隨著城域網(wǎng)規(guī)模的擴大，傳輸距離的延長，使得信號在傳輸過程中，極易受到干擾，借助于FEC技術，對信噪比進行針對性的應對，有效避免長距離運輸對于信號穩(wěn)定性的影響，保證了信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

3.6 DSP技術的應用

城域網(wǎng)在長距離交互環(huán)節(jié)，發(fā)生物理效應危害的機率較高。為應對這種局面控制物理效應危害，技術人員需要從DSP技術的層面出發(fā)，構建起色散補償架構，使得城域網(wǎng)接收端的信號得以補償，將色散保持在合理的水平并加以解決。

四、結束語

100G波分技術在城域網(wǎng)中的應用，無疑能夠全面提升現(xiàn)有網(wǎng)絡的用戶用量，對于服務質量的提升、運維成本的管控有著極大的裨益。為更好地發(fā)揮出100G波分技術優(yōu)勢，文章從多個角度出發(fā)，明確碼型調(diào)制技術、FEC技術、DSP技術的應用方式與注意事項，不斷提升100G波分技術應用的針對性，確保其在城域網(wǎng)迭代升級中的有效應用。

參 ?考 ?文 ?獻

[1]盧向輝.對100G波分技術在城域網(wǎng)中的應用思考[J].數(shù)字通信世界，2019（12）：48-49.

[2]劉志峰.探討100G波分技術在城域網(wǎng)中的應用[J].通訊世界，2019（8）：42-43.

[3]邱華.OTN技術在IP城域網(wǎng)中的應用研究[J].電子世界，2018（5）：89-90.

[4]于佩，王波.基于CWDM技術的100G光模塊研究[J].光電技術應用，2019（7）：113-114.

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