100G波分技术在城域网中的应用研究
李雅 张铭
【摘要】 ? ?100G波分技术作为现阶段较为成熟的传输技术机制，其促进了通信网络传输距离的延长与运营成本的降低，对于城域网的构建有着极大的推进作用。为加速100G波分技术的应用进程，实现现代化城域网的合理建设，文章从多个角度出发，在掌握100G波分技术优势的前提下，深入探讨100G波分技术在城域网中的应用策略，旨在形成完备的技术应用方案，为后续城域网的升级提供了技术支撑。
【关键词】 ? ?城域网 ? ?100G波分技术 ? ?技术优势 ? ?应用举措
引言：
根据工信部提供的数据，截止到2020年6月底，我国移动电话用户达到13.65亿，4G用户数量超过8亿，5G用户数量呈现出快速增长趋势，用户数量达到1.08亿。为加速通信网络迭代升级进程，在现有通信网络传输机制做出技术层面的调整，不断拓宽城域网网络带宽，增加网络通信容量。文章以100G波分技术作为切入点，在掌握其技术特点与应用必要性的前提下，持续优化技术应用举措，发挥100G波分技术优势，加速城域网的现代化布局，使其与5G通信有效衔接。
一、100G波分技术概述
为实现100G波分技术在城域网中的科学化、高效化应用，技术人员有必要在应用活动开展之前，评估分析100G波分技术的组成与特点，逐步形成正确的技术认知，以更好地提升100G波分技术应用的针对性。
从技术层面来看，100G波分技术主要由码型调制技术、相干接受技术、前向纠错技术等组成。具体来看，目前，城域网以光信号作为主体，实现通信信号的快速交互。
码型调制技术在城域网中的应用，可以对光信号涉及到的参数做出针对性的优化，不断提升光信号强度，规避干扰因素对于信号传输活动的硬性，避免通信信号出现丢失或者篡改的情况[1]。考虑部分城域网的规模较大，码型调制技术可以根据传输距离，灵活调整信号的振幅等参数，降低信号长距离传输所产生的衰减以及损耗，为用户提供更好地使用体验。
相干接收技术的作用在于，对城域网光信号的接收，通过对拆分光信号，将信号转化为两个垂直且方向不同的信号通道，并针对性地完成其他信号的屏蔽工作，以增强城域网信号交互的稳定性。同时相干接收技术还具备较强抗干扰能力，借助于必要的信号模拟，相关接收技术使得城域网信号传输端口与接收端口的信号频率始终保持一致，加速了城域网中光信号与数字信号的转换效率，并在信号转换过程中，以DSP技术完成信号的去噪以及去色散处理，降低信号干扰，推动城域网信号的稳定高效传输。
向前纠错技术实现对通信信号的判断与纠错，在接收到光信号后，通过编码技术，对传输信号中的错误数据在短时间内，完成评估、归集等相关工作，以保证信号的准确性，为用户营造出良好的使用体验，降低了通信网络的延时性，减少信息重复传输情况的发生，对于整个城域网宽带实用性的保障，通信业务的有序进行奠定了坚实技术基础。
二、城域网100G波分技术应用的必要性
城域网对于100G波分技术的应用，是对现有网络结构的有效升级，以100G波分技术为依托，逐步形成了可拓展、易升级、大容量、低成本的区域性通信网络。
2.1城域网100G波分技术应用可行性
城域网构建环节，为保持组网灵活，容量扩展的优势，以满足不同用户差异化的业务需求，技术人员往往采用分拨技术，对原有的带宽进行针对性的处理，以实现网络扩容的最优化处理[2]。近些年来，分波技术日益成熟，完成了从10G、40G到100G的跨越式发展，随着5G通信网络建设进程的加快，为在不影响正常通信的前提下，将更多的用户纳入到5G通信网络之中，促进城域网的合理化构建。技术人员尝试将100G波分技术作为应用重点，对现有的城域网进行5G升级。
从过往经验来看，100G波分技术与城域网建设的有效结合，可以大幅度增强整个城域网的稳定性、抗干扰性，保持网络的承载力，在较短的时间内，快速增加用户数量，打造出成熟高效的通信机制。
城域网100G波分技术技术应用在实践过程中表现出的可行性，使得越来越多的地区运营商，开始认识到想100G波分技术应用的必要性，并积极做好城域网构建思路的调整，合理应用100G波分技术手段，对城域网的信号传输、交互能力进行增强。
2.2 100G波分技术优势
100G波分技术在城域網中的应用，可以加速城域网组网进程，提升组网的灵活性与有效性。通过对相关技术手段的应用，技术人员可以在较短的时间内，对网络通信的波长、覆盖区域做出针对性的调整，实现信号的稳定传输，避免信号的重复性发出或者接收等情况的出现。同时100G波分技术组网方案较为统一，采用相干光接收技术，完善了城域网中的色散补偿以及PMD补偿机制，提升了城域网的运维管理能力。100G波分技术涵盖了过往10G、40G波分系统的各个领域，在顺利完成10G、40G分波任务的同时，还兼容了城域网中已有的放大器等相关组件模块，这种技术层面的兼容性，无疑减少了组网活动的工程体量，降低了城域网的组网、升级成本，避免额外费用的产生[3]。100G波分技术的应用，增强了城域网的运行效率，形成更为高效的传输机制，确保各类信号的快速交互。并且逐步形成统一性的组网手段，构建起规范化参数调整方案，规范化的调整方案，无疑降低了组网难度，提升了技术应用的可行性。
三、城域网应用100G波分技术的基本策略
100G波分技术在城域网中的应用，要求技术人员在科学性原则、实用性原则框架下，结合100G波分技术特点，立足于100G波分技术的应用失效，吸收借鉴过往有益经验，通过制定针对性的技术应用，发挥其技术优势，加速城域网升级进程。
3.1城域网网络结构的构建
城域网在应用100G波分技术进行组网建设的过程中，为保证组网扩容等活动的顺利进行，在各项技术应用之前，需要针对性地做好网络结构的构建工作，通过整体框架的营造，为技术应用、参数调整等活动的开展提供方向性引导。在这一思路的引导下，技术人员需要对OTM站点以及OLA站点做好认真评估，结合城域网用户数量、使用习惯以及业务调度层的的实际，对网络结构的设置方案作出必要的调整，以确保网络就结构更加符合实际的使用预期。在这一思路的指导下，技术人员在应用100G波分技术进行城域网建设升级的过程中，可以采用ROADM形式，对通信基站内的信息交互方案作出适当的调整，以确保整个城域网在信号交互层面统一性，为后续数字信号调节、抗干扰机制的优化创造了便利条件[4]。
3.2城域网网络保护体系优化
城域网网络保护体系的优化，是提升整个城域网安全防护能力的重要手段，最大程度地规避通信数据丢失或者泄露情况的发生，以实现对用户个人隐私的有效保护[5]。在这一思路的指导下，技术人员需要结合城域网光缆分布情况，立足于于OLP光缆保护需求，结合相关保护原则与保护标准，认真做好光缆路由的防护，并做好城域网IP、PTN/OLT等城域网业务区分、评估，掌握城域网内部保护需求，以需求为导向，通过ODUK SNCP保护手段，实现对IP地址、交互方式的针对性保护。同时针对于城域网中的重点性、核心性的业务转型，考虑到保护需求，可以在客户侧建立起1+1保护机制，以增强网络的防护水平，同步控制城域网中的STM-N信号，通过信号种类的调整，降低了整个城域网网络保护的难度，实现城域网保护体系防护能力与防护成本的有效兼顾，避免额外费用支出的产生。
3.3城域网数字信号调解方案
城域网在信号分解传输的过程中，在较长的一段时间内使用10G波分技术方案，为增强信号的分辨能力，通过高低电平，将通信系统内的数字信号以0、1的形式呈现出来，这种处理方式，尽管促进了数字信号识别效能的提升，但是整个分解、辨别环节出现的色散，对于数字信号产生一定的脉冲，导致通信网络中数字信号失真。为改善这种情况，实现数字信号的调解，需要认真做好色散补偿工作。但是整个色散补偿周期较差、补偿效果较差，补偿成本较高，对于城域网的运转产生了妨碍。100G波分技术在城域网中的应用，其可以有效补偿10G波分技术应用后产生的色散补偿问题。具体来看，技术人员在数字信号调节过程中，采用QPSK正交相移控制举措，通过这种方式，将城域网接收端获得数字信号，以0和1的形式进行区分，这种处理手段，降低了色散对信号脉冲的硬性，以保证城域网交互过程中，信号的转换准确性得到保障，交互成效得到提升，推动城域网信号处理体系的高效构建。
3.4码型调制技术的应用
码型调制技术在应用过程中，要求技术人员将波特率维持在合理的范围，以保证通信信号传输的稳定性与准确性。从过往经验来看，城域网中的波特率如果可以保持在100G，则信号的OSNR能够提升到6Db，基于这种技术特点，码型调制技术在应用过程中，需要将波特率控制在100G，以此来实现色散限容区间的有效控制，实现信号传输效率与传输质量的保障。同时根据城域网建设要求，灵活调整码型調制技术的相关参数，以确保技术的实用性。
3.5 FEC技术的应用
通过FEC技术对城域网光信噪比做好调控，避免信噪比过大，影响信号的稳定性，给用户的日常使用带来不便。在实际应用过程中，技术人员有必要做好FEC技术的升级工作，将净编码增加到9Db，通过参数调整，使得色散容量持续下降到合理区间。现阶段，随着城域网规模的扩大，传输距离的延长，使得信号在传输过程中，极易受到干扰，借助于FEC技术，对信噪比进行针对性的应对，有效避免长距离运输对于信号稳定性的影响，保证了信号传输的稳定性。
3.6 DSP技术的应用
城域网在长距离交互环节，发生物理效应危害的机率较高。为应对这种局面控制物理效应危害，技术人员需要从DSP技术的层面出发，构建起色散补偿架构，使得城域网接收端的信号得以补偿，将色散保持在合理的水平并加以解决。
四、结束语
100G波分技术在城域网中的应用，无疑能够全面提升现有网络的用户用量，对于服务质量的提升、运维成本的管控有着极大的裨益。为更好地发挥出100G波分技术优势，文章从多个角度出发，明确码型调制技术、FEC技术、DSP技术的应用方式与注意事项，不断提升100G波分技术应用的针对性，确保其在城域网迭代升级中的有效应用。
参 ?考 ?文 ?献
[1]卢向辉.对100G波分技术在城域网中的应用思考[J].数字通信世界，2019（12）：48-49.
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[3]邱华.OTN技术在IP城域网中的应用研究[J].电子世界，2018（5）：89-90.
[4]于佩，王波.基于CWDM技术的100G光模块研究[J].光电技术应用，2019（7）：113-114.
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