近日，华为在全球最年夜的光通讯展OFC上发布了40T波分系统，C波段实现20个2T bit/s光通道同时传输消息，即单根光纤实现40Tbit/s的容量，能够撑持1000万人同时点播高清视频。这是高速光通讯范畴最近几年来最年夜的手艺功效之一，预示着光收集T级别时期的到临。

　　挑战喷鼻农理论极限

　　最近几年来跟着互联网的成长，互联网用户数、互联网利用量等都显现出爆炸式的增加。互联网利用的P2P手艺、在线视频、社交收集、挪动互联的成长正在不竭吞噬收集资本。同时，跟着云计较时期的到临，以超等数据中间为焦点的云收集，对带宽的需求也十分火急。

　　电气和电子项目师协会IEEE 802.3 2011年3月全会成立了带宽评估工作组（BWA），摸索Beyond 100G时期的新兴营业需乞降收集流量成长趋向。评估成果估计2013年和2015年以太网带宽需求将别离到达400Gb/s与1Tb/s，从而对主干收集提出了Tb/s级此外传输需求。

　　但是，光收集向T级别成长面对着不小挑战。当前光纤收集的传输容量已迫近信道的喷鼻农极限。

　　喷鼻农理论决议系统的频谱效力越高（容量越年夜），旌旗灯号无误码传输需要的信噪比就越年夜，过年夜的信噪比会致使光传输距离年夜幅缩短。并且在WDM（波分复用）系统中，还光纤信道独有的非线性效应，非线性效应经由过程对旌旗灯号功率的限制进而限制了信噪比，进一步紧缩了晋升频谱效力的手艺空间。

　　针对Tb/s速度，若何实现高频谱效力（年夜容量）和长距离兼得的传输系统，并保持低本钱的成长趋向，是Tb/s传输系统面对的最年夜挑战。

　　波分光传输的最年夜价值是帮忙客户以尽可能低的本钱供给尽可能年夜的带宽，100G WDM系统供给了8T的传输容量，净频谱效力等在2，今朝已进入范围摆设阶段；400G WDM系统预期会供给16T到20T的传输容量，净频谱效力在4~5，预期在2015到2016年最先商用摆设；对Tb/s WDM系统，最少需要供给约40T的传输容量，净频谱效力到达8~10，并尽量实现跨越1000千米的无电中继传输距离，以最年夜限度地下降系统传输本钱。

　　鱼和熊掌何故兼得

　　鱼和熊掌能够兼得吗？在400GE以后，以太网速度会演进到Tb/s是业界的共鸣，可是具体是1Tb/s、1.6Tt/s或2Tt/s今朝还未有定论。业界对Tbit/s传输手艺的研究也有多项功效颁发，在多载波、高阶调制、旌旗灯号毁伤抵偿等手艺方面均获得一些进展，可是在晋升频谱效力（即晋升容量）的根本上，若何连结长距传输，和若何处理针对将来客户速度、营业带宽具有多种转变的环境，供给一个传输本钱和带宽效力分析最好的处理方案，依然是一个待解的困难。

　　针对高速光传输手艺的成长趋向和潜伏的客户需求，华为推出Flex 2T光传输手艺方案，以可变速度、可变带宽、可变传输距离和容量为首要特点，共同可变OTN功能，能够矫捷承载分歧速度的客户营业，在必然水平上实现了光传输速度和路由器速度的解耦，同时独有的Flex ODSP手艺、最新一代软判决手艺、矫捷光收发机和ASIC芯片手艺，能够最年夜可能地下降每比特的传输本钱，对超年夜容量传输供给最好的带宽效力。

　　Flex 2T具有以下三种焦点手艺：

　　——Flex ODSP和夹杂调制手艺。当光传输离别摹拟调制/解调，进入相关手艺时期后，光数字旌旗灯号处置（ODSP）变得尤其主要。经由过程一系列算法对光旌旗灯号进行处置，便可实现数字式的解和谐数据恢复。这些算法处置可在一片定制的超年夜范围集成电路（ASIC）中实现，在很年夜水平上决议了传输机能。在进入Tb/s时期后，进一步引入了全程数字化调制/解调手艺。另外，一些预处置算法，能够进一步晋升传输机能。

　　依照前述喷鼻农极限的阐发，假如纯真采取高阶调制码型增年夜系统的传输容量，就需要更高的信噪比，会缩短传输距离。假如纯真地提高入纤功率，又会增年夜非线性效应。按照业界已颁发的文献，采取32QAM以上高阶调制码型，在SMF+EDFA的链路上只能传输几百千米。而某些“豪杰尝试”中采取的非凡新型光纤，今朝还不具有商用的可行性。在Flex 2T的ODSP算法中，采取了一系列立异手艺，在年夜幅晋升系统容量（即频谱效力）的同时，也能实现长距传输。

　　起首是多带电正交频分复用（Multi-Band eOFDM）和频域夹杂正交幅度调制（Hybrid QAM）融会的手艺，OFDM多子载波正交复用能够成倍提高频谱效力，同时每一个子载波又可别离设想分歧的调制码型。在一个同一节制平台下，收发端适配到一个最好码型组合和最好组合比例，在实现既定高频谱效力的根本上又包管系统低OSNR的要求，不会减弱传输机能。以40Tb/s系统为例，利用夹杂32/64QAM调制，能够将系统的频谱效力晋升至10bit/s/Hz，C波段的传输容量达40Tb/s.未来在节制平台感化下，还可按照客户现实需乞降利用场景光滑地进行各类调剂，适配各类传输容量和距离。

　　其次针对光传输系统的非线性问题，Flex ODSP算法还特殊设想了非线性按捺模块，显著提高入纤功率约2dB，有用增添了链路预算，消弭SPM、XPM等非线性效应影响，耽误了传输距离。

　　——夹杂多级编码调制的新一代FEC手艺。针对Flex传输特征，华为对FEC前向纠错手艺也进行了立异研究。采取夹杂多级编码的算法相对前一代的软判决算法，机能有了进一步晋升，同时算法复杂度还可进一步下降。针对传输信道的特点，经由过程夹杂编码方案充实阐扬每级码字的最年夜纠错能力，晋升系统的纠错前误码门限，进而给系统带来额外的OSNR增益，耽误了传输距离。图中展现了采取夹杂多级编码调制FEC和前一代LDPC软判决手艺的对照。在不增添开消的环境下，新一代FEC手艺较LDPC软判决手艺又能够晋升0.4dB以上的增益，很是接近编码理论极限，相当在晋升了10%以上的传输距离，使得32QAM以上的高阶调制也能长距传输。和Flex ODSP算法连系后，整体实现C波段40Tb/s，1000km以上传输。

　　——Flex TRx收发机手艺。速度、带宽矫捷可变光收发机是Flex 2T传输的硬件平台，首要特点是全数字化调制/解�����APP调，同一的硬件架构设想，全程联动的主动化节制手艺。Flex TRx具有了传输速度和带宽可控、调制格局可控和自顺应适配传输等立异功能。

　　矫捷可变光收发性能发生包括多个光载波的超等通道（super-channel），每一个通道的光载波都能够调制可变符号速度和可变调制码型的旌旗灯号。超等通道的总传输能力由通道总数量、调制码型和符号速度配合决议。是以，全程主动化节制超等通道和各通道的高速光学调制/解调，让各类光学部件慎密联动以包管各类利用场景下的最好传输机能，是Flex TRx的手艺难点。在本收发射机中，采取了华为立异的主动节制算法，能够杰出地适配各类调制体例的转变。

　　Flex 2T生态系统逐步成熟

　　在华为和全球领先运营商等财产链各方的积极共同下，Flex 2T手艺的生态系统已逐步成熟，市场前景十分广漠。

　　2012年年末，华为和领先运营商沃达丰合作，在其德国主干网上建立了全球首个2T传输的现网尝试局，基在通俗单模光纤和EDFA构成的无电中继链路，验证了PDM-QPSK和PDM-16QAM调制码型等几种手艺方案，别离获得最长3325km现网传输和最高频谱效力6.4bit/s/Hz、1440km现网传输的业界记载，证明了Flex 2T手艺的可能性。

　　2013年3月，在方才竣事的第38届OFC会议上，华为展现了最新的Flex 2T样机和完全的处理方案，采取了一系列立异手艺，冲破性地实现了频谱效力达10bit/s/Hz，C波段容量达40Tb/s，在通俗单模光纤和EDFA构成的链路上传输1000km以上。同时还实现了调制码型从QPSK、16QAM、32QAM到64QAM的动态调剂和肆意组合，营业容量和传输距离能够按照利用场景矫捷设置装备摆设，有用支持动态光收集的理念。

　　2012年9月日内瓦会议上，在包罗华为在内的全部财产链结合鞭策下，IEEE成员根基告竣共鸣选择400GE作为100GE以后的下一代以太网速度，从而正式开启400GE的尺度化历程。跟着路由器/以太网的线卡速度和收集带宽增加到Tb/s量级，Tb/s带宽旌旗灯号的承载和传输成为400G以后下一代传送手艺要面临的挑战。在ITU-T尺度会议上，华为明白地提出了将来Flex光传送网的成长标的目的。Flex 2T手艺的研究和验证成果注解，基在现有铺设的商用光纤收集，仍可发掘出庞大潜力。同时，静态的与摹拟的光层手艺也将朝着动态、矫捷光传送标的目的成长。

　　在光通讯2.5G/10G时期，全球市场被欧美厂商所主导，而现在在100G时期，华为凭仗领先的软判决和OTN引领了全球100G的商用化历程。我们有来由相信在超100G时期，“中国手艺”将为全球光通讯行业作出更年夜的进献。

　　

　　夹杂多级编码调制的新一代FEC手艺