[发明专利]以太网波分复用传输系统及其发射端

说明书

技术领域

本发明涉及以太网并行传输领域，尤其涉及一种以太网波分复用传输系统及其发射端。

背景技术

近年来，网络视屏、卫星图像传送、端到端及交互式网络电视方面的发展正在不断推动以太网向100G技术演进。随着互联网技术与电子商务的不断发展，以及用户数量的不断增加，企业和用户对数据传输和接入带宽的需求也越来越大。自从1990年以来，因特网的流量以每12个月提升1倍的幅度快速增长，而且这个趋势目前并没有减缓的迹象。现有的10G以太网技术已不足以满足当前和未来的需求。因此，更高速的100G以太网技术的研究势在必行。

当然，100G以太网技术的实现也给当前的产业界提出了很大的挑战，这需要充分考虑传输系统的复杂度、成本及硬件可实现性等多方面的问题。100G以太网标准建议的并行传输方式包括：10×10Gb/s并行传输和4×25Gb/s并行传输，传输距离为2千米至40千米。10×10Gb/s传输方式的优点是：所需器件速率低，系统色散容纳大；缺点是：通道数多，收发模块结构复杂，不利于管理维护。10×10Gb/s传输方式主要用于短距离的100G局域网中。相对而言，4×25Gb/s传输方式在通道数和信道速率上取得最佳折中，少的通道数简化了光收发结构且利于管理，而不太高的信道速率又降低了器件制作工艺难度和成本。

目前，100Gb/s城域网长距离传输的主要实现方式是采用非归零码型(NRZ)调制的4×25Gb/s波分复用传输技术，即在国际电信联盟远程通信标准化组织(ITU-T)所定义的标准单模光纤ITU-T G.652上，通过波分复用技术实现4个光波长通道、每通道带宽25Gbps的100G以太网并行传输，实现100G以太网的城域网传输。在1310nm波段实现该传输的主要挑战是光纤损耗，因而需要光放大才能支持40千米传输；在1550nm波段实现该传输的主要挑战是光纤色散，如果使用普通的非归零码型(NRZ)调制，25Gb/s光信号的色散限制距离约20千米，需要采用色散补偿才能支持40千米的传输，因而导致系统复杂、成本增加、适应性差。因此，实现4×25Gb/s 100G以太网的无光放大、无色散补偿的40千米传输是目前100G以太城域网所面临的主要问题。

经对现有的技术文献检索发现，美国电气和电子工程师协会(IEEE)于2010年6月22日颁布的关于局域网和城域网的802.3ba标准中有关于100G以太网的40千米无色散补偿传输方案。该方案在标准单模光纤ITU-T G.652上，采用NRZ码型调制的波分复用技术，同时在通道间隔为800GHz的4个波长通道上传送。单路通道速率25Gbps，4路光信号中心波长分别为1295.56nm、1300.05nm、1304.58nm和1309.14nm。该技术方案的特点在于利用1310nm波段色散小的优点，提高被传送光信号的色散容限以保证40千米的无色散补偿传输。但是，由于光纤在1310nm波段的损耗要远远大于在1550nm波段上的损耗，因而在IEEE802.3ba标准中规定：对于传输距离在30千米至40千米的网络应用，需要事先对此类网络路径进行特定的功率规划和设计。而为了要弥补光信号在1310nm波段上的损耗，实际系统中需要使用高发射功率的激光器、高灵敏度的接收机和半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier，SOA)，因而导致系统复杂、成本增加。该解决方案虽能克服光纤色散问题，但同时对激光器和接收机，以及网络传输路径的选取和设计都提出了更高的要求。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种以太网波分复用传输系统及其发射端。本发明的以太网波分复用传输系统可实现无色散补偿的、无光放大的、可支持40千米传输距离的100G以太网物理层传输。

为实现上述目的，本发明提供了一种发射端，包括多个信源和一个波分复用器，还包括多个光双二进制发射机，所述多个光双二进制发射机的数量与所述多个信源的数量相同，一个信源与一个光双二进制发射机对应相连，所述多个光双二进制发射机都与所述波分复用器相连，每个所述光双二进制发射机包括一个激光器，至少一个二进制预编码器，至少一个宽带驱动器，至少一个低通滤波器和一个马赫-曾德光调制器，所述激光器与所述马赫-曾德光调制器相连，一个所述二进制预编码器、一个所述宽带驱动器、一个所述低通滤波器顺次相连，所述低通滤波器都与所述马赫-曾德光调制器相连。