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文/申安乐
华为特有的SuperCRZ技术帮助国内外多个运营商成功解决了超长跨距的问题，在2003年中国电信集团北京设计研究院的超长距实际光纤链路测试中更实现了4600公里无电中继传输，达到了业界商用系统最高水平。在DWDM领域，华为从来没有停止前进的脚步，基于SuperCRZ，创新地开发出SuperDRZ技术。
越来越多的多媒体业务，如IPTV、VOD、视频会议等逐渐推广应用，最后一公里的宽带革命正在促使更强大的DWDM传输系统出现。DWDM网络要为这些业务提供高效、大容量带宽，需要扩大单根光纤容量，并构建一个可重构的光层网络。
10Gbps速率25GHz波长间隔方案具有成熟的技术、产业链和明显的成本优势，是当前提升光纤带宽的具有最佳性价比的方案。但是，如何实现这种高波长密度方案而又满足超长距离传输的需要仍具有一定的挑战性。
具有智能控制平面的ROADM系统可以方便地实现光层的MESH拓扑，并极大地提升带宽利用率和端到端的业务提供能力，是构建可重构光层的关键技术。在可重构光层网络中，一个光波通道的传输距离可能从几百公里改变为几千公里。在同一个光纤中，来自不同节点之间的光波长具有不同的光层参数，例如光功率、光信噪比、非线性和色散积累。如何控制这些参数在工程预算范围之内，并充分发挥整个可重构光层网络的优势也是一个很大的挑战。
基于华为在全球获得广泛应用的SuperCRZ技术，华为创新地开发出了SuperDRZ技术，为应对这些挑战提供有力的技术支撑。
引入差分相位控制改进SuperCRZ
SuperCRZ是对海缆传输技术（CRZ、DMS）进行改进的一项编码技术，引入该技术实现了陆地DWDM系统的超长距离传送。SuperDRZ则是在SuperCRZ基础上作出了更进一步的创新，实现了面向IP传输的更加强大的DWDM网络。
简单来说，SuperDRZ是一种先进的RZ调制技术，它同时对光信号载波的相位和频率啁啾进行控制。SuperDRZ的得名一方面是由于继承了SuperCRZ的先进特性，另一方面是引入了差分相位（Differential Phase）控制的特征。
SuperCRZ是为ULH应用所开发的技术，具有非常强的非线性积累容忍能力和对线路中线路色散补偿不匹配的容忍能力。SuperCRZ的啁啾是其获得以上特性的关键因素。SuperDRZ则继承了SuperCRZ的这一优秀特性，在RZ脉冲中也引入了类似的啁啾。
在SuperDRZ中，发射机将输入的NRZ信号的上升演变为一种相位的RZ脉冲而将NRZ的下降演变为另一种相位的RZ脉冲。两个RZ脉冲之间有180度的相位差。通过这种改进，基于SuperDRZ的DWDM系统可以提供非常优秀的传输性能，可支持适应新业务需求的可重构光层。
实现更佳性价比的大容量超长距离传输
SuperCRZ采用两级调制方式实现。第一级调制通过时钟信号的驱动产生带啁啾的RZ脉冲。第二级调制通过信号对带啁啾的RZ脉冲调制将信息加载到光信号上。SuperCRZ的啁啾特性是其具有超强非线性容忍能力的主要因素，使得SuperCRZ特别适用于实现高性能的超长距离DWDM传输系统。
SuperDRZ信号的相位、幅度和数据调制同时在一个MZ调制器中高效实现。尽管SuperCRZ和SuperDRZ具有不同的实现机制，但SuperDRZ信号具有与SuperCRZ相似的啁啾特征，从而具有与SuperCRZ类似的非线性性能。
SuperDRZ频谱中的载波被完全抑制，从而使得SuperDRZ信号对光纤中的非线性效应SBS和FWM具有更强的容忍能力。SuperDRZ也进一步压缩了频谱中的边峰，使得SuperDRZ可以实现10G速率的超高密度DWDM系统。
扩大单根光纤的容量可以有多种方案，包括扩展到L波段、提高单波速率和扩大C波段波数。这些方案是否被市场接受的决定性因素是能否为客户提供最高的性价比。10Gbps速率25GHz波长间隔方案是当前提升光纤带宽的具有最佳性价比的方案。
在10G速率实现25GHz的波长间隔，有多种传统调制方式可供选择，例如NRZ、ODB、CSRZ。但是这些调制方式都有缺点，无法适应新一代DWDM网络需求。CSRZ具有很好的OSNR容限和非线性性能。但是由于CSRZ频谱较宽，不适用于25GHz波长间隔系统。而NRZ和ODB都具有较窄的频谱，它们的非线性和OSNR容限却比较差，不能应用于超长距离传输。
由于SuperDRZ的内在的相位变化特征，SuperDRZ比CSRZ具有更好的码间干扰容忍能力，与NRZ相当。同时，作为RZ码型以及载波抑制的特征，SuperDRZ比NRZ和ODB具有更好的非线性容忍能力。而且，SuperDRZ频谱中的边峰被进一步压缩，可以应用于10G速率的超高波长密度应用。SuperDRZ实现方式相比传统的CSRZ也更加简洁，具有更明显的成本优势。SuperDRZ成为超C波段192波、超长距离DWDM系统的最佳选择。
增强光层网络设计和调度灵活性
在SuperDRZ中，每一个代表”1”信号的RZ脉冲都与其相邻的RZ脉冲之间有180度的相位差，不论它们之间相差多少个“0”信号。由于这一特性，使得脉冲扩散导致的能量叠加是相消的干涉效应，可有效减少ISI的影响，即使在较大的累积色散情况下仍保持较好的脉冲，因此SuperDRZ具有比RZ和CSRZ更小的由色散产生的信号畸变。
光层重构网络中的超长距离传输与常规的点到点超长距离传输相比，除相同的非线性、OSNR要求外，还具有不同的特点。例如，ROADM使得网络中一个波长可以方便地穿通多个ROADM节点。但是，多个ROADM的级联将产生明显的滤波效应。如果信号的频谱较宽，将可能严重劣化信号质量，限制光信号的传输距离。SuperDRZ较窄的频谱，可以有效解决这种效应对信号传输距离的影响，减少电中继的使用。从而有效降低网络投资，并增强网络设计和调度灵活性。
SuperDRZ实现了在容量、传输距离和灵活性上的最佳平衡，将成为新一代更强大的DWDM系统的关键使能技术。
