通信網(wǎng)banner.jpg)
相關(guān)專題：
本文由中興通訊 余建軍 撰稿
100G技術(shù)進(jìn)展
隨著視頻流的日益增多，以及云計(jì)算、社會(huì)化媒體和移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募ぴ�，因特網(wǎng)和專線服務(wù)的帶寬需求以每年30%到50%的速度持續(xù)增長(zhǎng)。目前，不管正在開(kāi)發(fā)還是已經(jīng)部署的100 Gbps的長(zhǎng)途傳輸系統(tǒng)，都是基于單載波PMD-QPSK調(diào)制格式并采用相干檢測(cè)和數(shù)字信號(hào)處理（DSP）技術(shù)。這樣在傳統(tǒng)的50GHz光柵上所獲得的頻譜效率（SE）是2bps/Hz，從而系統(tǒng)容量在光纖C段提升到約10 Tbps。相關(guān)的100GE客戶端、傳輸層OTU4和其他方面的標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程已經(jīng)由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織完成，以實(shí)現(xiàn)端到端的系統(tǒng)連接和互聯(lián)互通。
每通道比特率超過(guò)100G的光傳輸是支持未來(lái)業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)的有效途徑。圖1顯示了超100G 的發(fā)展方向和研究?jī)?nèi)容。這些研究都在積極尋求在容量、數(shù)據(jù)速率和光傳輸距離之間取得平衡。光時(shí)分復(fù)用 (OTDM）是增加通道數(shù)據(jù)速率的一種實(shí)現(xiàn)方法。最新的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)獲得了1.28Tbaud的波特率和640Gbaud的波特率。然而，OTDM受系統(tǒng)穩(wěn)定性和緊湊性的局限，通常只被當(dāng)做一種臨時(shí)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)用于研究高比特率傳輸時(shí)光信號(hào)的傳輸性能，因此當(dāng)光電子器件的帶寬允許時(shí)，OTDM就被電時(shí)分復(fù)用（ETDM）所取代。使用多芯光纖（MCF）或者少模光纖（FMF），并融合多輸入多輸出（MIMO）信號(hào)處理的空分復(fù)用（SDM）目前正得到廣泛的研究。理論預(yù)測(cè)和近期的進(jìn)展都表明在特殊的光纖結(jié)構(gòu)和傳輸性能上能夠做到很好的結(jié)果。但除了設(shè)計(jì)和制造，在連接、耦合、熔接以及放大器和收發(fā)器的集成方面都面臨很大的挑戰(zhàn)，顯示該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用還為時(shí)尚早。
圖1 超100G 研究?jī)?nèi)容和方向
圖2 在不同調(diào)制碼型和波特率下需要的光信噪比
在未來(lái)的幾年里，特別是對(duì)于400GE和1TE標(biāo)準(zhǔn)，人們相信所采用的方法不僅必須具有高頻譜效率和高接收靈敏度，而且必須能夠通過(guò)現(xiàn)有的技術(shù)和組件進(jìn)行實(shí)施。對(duì)此有3個(gè)主要的方法結(jié)合PDM和相干檢測(cè)來(lái)提高通道比特率。如圖1所示，第一個(gè)方法是ETDM，利用成熟的電子技術(shù)提高波特率。使用差分相移鍵控（DPSK），高達(dá)40Gbaud的波特率已經(jīng)在現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行部署，而使用非歸零碼的100Gbaud的波特率已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中展示，在這些系統(tǒng)中他們都使用了直接檢測(cè)。目前的 100Gbps 商用系統(tǒng)或者400Gbps雙載波原型機(jī)采用的調(diào)制碼QPSK或16QAM其波特率在30Gbaud左右。采用波特率為56Gbaud的16QAM信號(hào)其傳輸距離將會(huì)減少很多。
