张成良：40G光传输商用价值高 技术尚存障碍

    最近业界关于40G光传输系统的商用价值问题进行了激烈的争论。是否有足够的业务需求来推动40G的发展，40G能否像10G相同成为主流产品，许多人都有这样的疑问。中国电信北京研究院技术部主任张成良认为，现在阻碍其商用化进程的一个因素还是应用问题。

　　40G传输系统相对于10G传输系统存在许多优势，他能够比较有效地使用传输频带，频谱效率比较高。另外在减少设备成本方面也有自己的特点，业内专家指出40G减少了OAM的成本、复杂性连同备件的数量，每比特的成本比其他城域网的方案更经济。张成良说，40G将使业务得到高效和有保护的承载。尤其在城域市场上，其智能调度性，集成度要远远好于4个10G系统。

　　40G的应用范围也很广泛，在未来几年内，能够看到40G接口出现在DWDM系统、ADM设备连同大容量带宽管理设备甚至路由器上。40G接口将在数据中央或网络POP节点中提供高速互联功能。同时，还将看到40G系统在城域网连同长途干线网络中得到广泛应用。

　　40G究竟在网络的哪一部分立足成为广大厂商关注的问题。业内专家指出，由于网络越来越注重城域地区，因此有些城域网络的带宽需求将很有可能和核心网络的带宽需求相当，甚至有所超越。这将促使40G系统首先在城域网中应用。

　　在谈到40G的应用时，张成良表示，运营商假如想采用40G技术，就应该等待40G技术具备和现有技术相当的性价比，也就是说当40G技术的成本降至10G技术的四倍以下时才予以采用。看来40G的发展假如要走出实验室，走向商业应用，就必须向人们证实出现在已投入商用的40G产品的成本已不足10G技术的四倍。另一方面就是40G技术必须和现有的10G产品相兼容。

　　技术尚存障碍

　　光纤传输速度的每一次飞跃都面临着市场的挑战，这次单一波长的光纤传输速度提高到40G也不例外，他在技术市场等许多方面都碰到了障碍。

　　40G系统技术难度很大，实现40G系统需要电子学和光学领域的技术都接近极限。首先，需要将网络业务低速颗粒复用为40G信号，将其成帧，选择适合传输的格式进行编码，然后进行驱动和调制，并将其发送到光纤上传输到最近的光放大站点。任何这些工作都需要解决许多困难。另外在长距离传输中，40G则需要考虑更多的限制因素，如色度色散和PMD的精确补偿、OSNR的确保和电中继器的成本等。

　　张成良告诉记者，现在各个制造商都在全力研发TDM40G系统，但是厂商研究的重点不同，有些厂商主要放在40G的SDH设备上，有些则放在40G的子速率复用器和40G的WDM系统的传输上。因为40G路由器和交换机接口需要进行更复杂的处理，包括流量整形，过滤和数据包优先级划分，因此需要很长一段时间才能出台。40G在城域网应用能够节省机房面积，提高单节点设备的带宽管理能力和调度能力，单波长TDM40G在城域网有着良好的应用前景。

　　对于N*40GWDM系统而言，他面临的技术挑战更多，特别是PMD，非线性和色散补偿等一系列互相制约的限制因素，而且他们之间互相影响和制约。从应用上看，他只能实现600公里以内的传输，并且有许多技术问题还没有解决。

　　另外现在40G系统的成本还很高，还不能降到10G实际成本的3倍以下，因此达不到合理应用的程度。但是随着技术的进步，40G的成本会很快降下来，有望朝着大规模应用迈进。

　　PMD补偿：运营商关注的焦点

　　光纤的偏振模色散PMD一直是运营商关注的焦点问题。在人们的眼中，0.5ps/sqrt(km)足以确保10G系统400公里的传输，光纤指标也是定义为0.5ps/sqrt(km)。但是对于40G系统来说，要确保系统传输400公里，光纤的PMD链路值应该下降到0.125ps/sqrt(km)以下。由于光纤PMD是一种动态效应，不像色度色散是个稳态值，需要动态实时地补偿。另一个问题是PMD高阶模式的影响，在10GTDM系统中，面临的主要是一阶PMD问题。而40G系统中的高阶效应开始显现。二阶PMD的一个重要表现形式对信号造成的色度色散效应，因为40G信号所占有的带宽很宽，这种信号带宽的色度色散的效应就很强，可能对40G色度色散补偿造成影响。张成良认为在PMD补偿上，不但要考虑一阶PMD补偿，而且要考虑高阶PMD补偿。

　　PMD补偿技术比较复杂，而且必须每个波长分别补偿，现在还不能在一个通带内对任何波长同时进行补偿。PMD补偿还处于实验室研究阶段，基本方式是通过检测输入信号的PMD状态，和理想状态相比较的差值作为控制信号来改变PMD控制器的状态，从而将输入信号偏振状态调整到正常状态，其技术的关键是如何确定当前信号的偏振状态，有些厂商采用对40G的谐波或倍频信号进行滤波比较，从而得出输入信号的偏振状态。业内专家指出，现在40G长途系统能够通过挑选光纤的方式开通系统，只有出现了成熟的PMD色散补偿技术N*40G才能大规模在长途传输中应用。

　　40G剑指传输网未来

　　对于各大运营商而言，在对待新技术方面逐渐回归理性。业内专家认为，就现有的传输网络情况来看，以10G为主的传输技术已构建了中国电信、联通和铁通传输网的各个大环，现在的10Gbps的速率就已能够满足用户的需求，最新的基于10G技术的设备已能在一根10G光纤上提供总计160个信道的1.6Tbps传输容量，这些在一定程度上制约了40G光纤网络技术的发展和应用步伐。

　　市场和相关的经济模式是决定40G光通信网络能否成为主流的关键。10G光通信网络就是最好的例子，当Nortel率先推出OC-192时，真正的市场连同相关的运营模式还不存在，他们不得不花费大笔经费来培育市场。因此，今天40G所碰到的最大难题是来自于经济方面的，光学网络设备厂商必须向运营商们证实对40G设备的投资是值得的。国际数据集团(IDC)的研究分析师Sterling Perrin认为，尽管如此，由于现在业界开销的减少，连同许多运营商已在10G线路上投资了大笔的钱，因此40G光通信网络可能不会在短时间内得到运营商的青睐。

　　虽然人们对40G的商用前景的推测显得有点保守，但能够肯定的是，40Gbit/s技术将是下一代通信网最关键的技术，传输网向着40Gbit/s迈进是网络发展的必然趋势。中国电信总工程师韦乐平认为传输网的扩容是未来的发展趋势，40G技术的应用虽然被延迟，但是终将问世。特别是最近一些低成本40G器件的面市将加速这一进程。相信随着技术的进一步成熟和成本的下降，40G必然被广大运营商所接受。