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100G DWDM 优化OSNR的技术
100G DWDM 优化OSNR的技术
实际上，业界已有成熟的类似解决方案。阿尔卡特朗讯在2011年Q4发布了基于商用系统的增强OTU 解决方案。并不开启SD-FEC的情况下，在2012年Q1某国家级测试中已优于以上关键指标。
二：Q余量与Rm侧系统OSNR的优化：
40G DWDM国标中定义的MPI-Rm 参考点接收OSNR 与背靠背OSNR 容限（EOL）值之间的差值要求为4.5~5db.关于背靠背OSNR容限的分析详见第一部分，因此，这个OSNR裕度的多少将直接决定系统的OSNR 门限。为便于分析，本节将系统富裕度分解为两部分：1）通道OSNR 代价2db;2）系统OSNR 裕量2.5~3db。考虑到接收机的0.5db 的老化裕量，也即EOL和BOL的差值，因此第2部分实际系统OSNR 裕量（ BOL）一般取值为3~3.5db,同样的，对应的通道Q 裕量也对应的取值3~3.5db。
实际上目前第二代100G商用系统中，光通道OSNR代价已远小于2 db,例如阿尔卡特朗讯的平均通道代价只有1 db,性能提升了100%.相对40G标准，基于偏振复用相干检测的100G技术天生对DGD和色度色 散不敏感，因此可将Q 裕量从40G系统中的3-3.5db 下降到2-2.5db.因此，出于系统长期稳定性的保守设计，将通道代价节约的1db和Q裕量节约的1db, 二者之利只取其一；Q裕量的变化实际上就是系统 侧的OSNR裕量，就可以降低1 db, 达到4-4.5 db.目前这个裕量的优化已广泛的被欧洲和北美运营商所接受。
通过这个方案优化和适度的裕量放松，在不采用额外增加带宽开销的情况下（例如SD-FEC）下，100G系统的ONSR门限就可达到18.5db, 完全可现有的40G系统在跨站设置上相同，甚至优于某些特殊码型的40G 系统。下表一给出了按照这个方案优化后的不同纠错范围下对应的Q值和Q裕量建议值。
三：FEC和SD-FEC的优化技术
前向纠错FEC技术是提高系统传输性能的传统技术，也是通过优化线路信号来优化OSNR性能的一种有效途径。其本质是通过牺牲有效带宽，以编码冗余度（例如20%）以及对应的信号处理芯片的复杂度来 换取更大的净增益。一般认为FEC技术经历了三代的快速发展。
第一代的为满足ITUT G.975规定的带外FEC,采用 RS（255, 239）方式使用7%的开销，净编码增益为6-7DB.这个方案广泛适用于2004年前的2.5G 和10G DWDM.第二代FEC采用G.975.1标准，自2004年开始 启动正式商用，采用级联编码技术，增益可达到8-9db.当然编码增益的提高同时也带来了FEC算法复杂度增加。第二代 FEC技术也跟随芯片技术发展经历了两个阶段，一个为30万门以上电路FPGA搭建时 代，一个为百万门规模的ASIC单一芯片时代。普遍认为，基于100G系统会迎来第三代FEC技术。具体实现方案既可以延续ITU-T G .975.1标准，但将原先的7%开销比提升到20%开销的实现高性能硬判决FEC ,也即超强AFEC方案，这样也可将编码增益提升到10-11 db.这个利旧方案基于10G和40G WDM系统中规模应用的硬判决（HD-FEC）算法，十分成熟，易于工程大规模实施。方案之二就是有厂商提出的希望 使用软判决SD-FEC技术，例如Turbo 码、LDPC 码和TPC码，通过20%甚至20%以上的开销比，以获得10-11db的编码增益。
作为新实现方案，软判决和对应的码型毫无疑问成为业界当之无愧的重点。下表二引用了来标准机构给出的软判决和普通硬判决的净增益对比。可以看到开销（冗余度）不一样，同样是软判决达到的效 果也差距较大，编码冗余度越大则能获得更多的净增益。OIF建议软判决FEC开销比小于20%,低于20%开销比时净增益随着冗余度增加而增大，而超过后受错误平层影响而增益反而下降。在7%开销时，软判决复杂度远超过硬判决，但复杂度换取的的增益却十分有限，所以并不建议使用软判决。因此，从这个对比表，可以直观的看出并不是软判决出现之后，硬判决将退出历史舞台，软硬结合才是可行的方案。
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