光交换技术探讨
网络新技术带来带宽冲击
4K 高清固网宽带
接入速率
VR/AR 技术视频业务码率
•理论：12~40 Mbps
（H.265）•各国实际： 17.5~35 Mbps （H.265）•Netflix 4K: ≥20 Mbps （H.265）•Youtube 4K: ≥25 Mbps （VP9）•LG 4K: 15.6 Mbps （H.265）技术演进新技术演进倒逼承载带宽需从100G迈向超100G VR对基础网络的要求• 带宽：需要175M起步• 时延：低于20ms •每秒处理5.2Gbit数据量
网络新技术带来带宽冲击
2005～2008 2012~20152017~20202~8M 20~100M 200M~1G 2.1亿0.8亿4亿
5G对承载的需求与挑战n 4G 初期空口频谱：>20MHz n 演进空口频谱：>100MHz 频谱n 5G 新空口频谱：>200MHz 频谱提升频谱带宽频谱带宽
频谱利用率
提升频谱利用率
基站数量数倍增加2G 3G LTE/LTE-A ×1×2×4n
Massive MIMO n
CoMP n 高阶QAM 等技术基站密度增加站点规模
n
低频段宏站作为基本覆盖层n 高频段微站满足高容量热点
p 目前达成共识的是单位面积的接入速率比4G
提升1000倍；一般认为“千倍速率提升=10
倍基站密度x10倍频谱带宽x10倍频谱利用率”p 实际应用中，基站密度提升2~3倍，则单基站带宽提升约30~50倍5G ×10
业务发展对光传输网的需求
固网宽带
§速率更高，距离够远
§频谱效率更高
§容量更大5G承载§大带宽§低时延高清视频、VR
§大带宽
§低时延
大带宽，高容量低时延智能可靠
光交换技术探讨
光网络的演进从未止步
更高的单纤容量意味着更低的单位bit传送成本
19952000200520122015+2020
• 传输速率：2.5 Gb/s
• 波道数：8,16,40 ch
• 传输容量：100Gb/s
• 频谱效率：SE=0.025•传输速率： 10 Gb/s •波道数： 80 ch •传输容量： 0.8 T/s •频谱效率： SE=0.2•传输速率： 40 Gb/s •波道数： 80 ch •传输容量： 3.2 T/s •频谱效率： SE=0.8•传输速率： 100 Gb/s •波道数： 80 ch •传输容量： 8 T/s •频谱效率： SE=2•传输速率： 400 Gb/s •波道数： 50 ch •传输容量： 16 - 20 T/s •频谱效率： SE=3~6•传输速率： 1 Tb/s •波道数： 50 ch •传输容量： 25~50 T/s •频谱效率： SE=5~10
历史发展
当前部署未来需求100G 核心技术
PM-QPSK 调制，偏振复用+正交调制提升频谱效率,降低光电器件速率处理需求
相干接收/电层补偿，高接收灵敏度， 无需考虑CD/PMD，系统规划和维护更简单
100G 持续优化——传输性能不断提升持续提升100G 传输性能，减少中继成本！
20153nd Gen SD-FEC 25%2nd Gen SD-FEC
20%1nd Gen S D-FEC 15%HD FEC 7%5000Km 4000Km 3200Km 2500Km 20142012
200920174nd Gen SD-FEC 27%5500Km
100G 持续优化——小型化、低功耗、高集成度
MSA 5X7CFP2MSA4X5相干CFP
100G持续优化——低成本100G OTN方案
PAM4: 可直接采用400GE路由器的电器件，实现简单
DMT：强度调制直接检测方式、频谱效率高、抗
色散能力强；光收发模块成本低、功耗低
400G 标准定义的码型与参数
400G应用建议
16QAM适用于省干和本地网，频谱效率提升明显干线应用选择：
Ø继续提高8QAM传输能力，争取达到100G硬判水平，直接在现网应用
Ø8QAM与新型光纤、低噪声放大器配合使用，在干线推广使用Ø
采用QPSK方式，频谱效率提升30%
方案通路间隔平均入纤功率传输代码OSNR指标频谱利用率
系统容量2X200G16QAM 100GHz 0.5dBm 7X2222dB 416T 75GHz 0dBm 5X2222dB 5.321.2T 2X200G 8QAM 125GHz 1.5dBm 11X2221dB 3.212.8T 100GHz 1dBm 9X2221dB 416T 2X200G QPSK
150GHz 2 dBm 18X2219.5dB 2.610.4T 125GHz
1.5dBm
15X22
20dB
3.2
12.8T
助力400G传输-新型光纤应用
Fiber Attenuation
@1550nm
[dB/km]
A eff
@1550nm
[ m 2]
Dispersion
@1550nm
[ps/nm/km]
standard SMF
(G.652.D)0.1938216.7
Low loss SMF
(G.652.D)0.1838216.8
Large area fiber
(G.654.D)0.18313221.1
Ultra low loss SMF
(G.652.B)0.178516.8
n G.652D作为低损/超低损光纤，每80Km可以减少2dB损耗，可以明显提升传输距离，减少中继站点、减少中继引起的时延n G.654E可以增加入纤功率，入纤功率可提升1dB，可以延长传输距离，减少中继，拉曼放大不好
助力400G传输-混合放大器使用
双擎，助力超100G部署！
•新型混合型放大器，内置RAMAN和EDFA，大幅度减少放大
器引入的噪声，提升系统传输能力
•混合放大器技术内置拉曼和EDFA两个放大模块，两种光放大
技术优势互补，兼具了拉曼的低噪声，同时具备普通EDFA维
护方便的特性。
Array•超100G系统受限于非线性效应，无法使用大功率放大器，因
此，大增益低噪声的混合放大器将是其最优的选择。
•混合放大器技术的引入，将大幅度降低系统的放大器噪声，
提高系统的长途传输能力是未来发展的方向。