隨著(zhù)社會(huì )信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，以視頻、云計算、物聯(lián)網(wǎng)為代表的新興業(yè)務(wù)對帶寬需求劇增，現有的骨干光傳輸系統無(wú)法滿(mǎn)足日益增長(cháng)的互連容量需求，迫切要求進(jìn)一步提升傳輸容量。
實(shí)際上，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )傳輸容量需求的激增，光傳輸系統其單通道傳輸速率在經(jīng)歷了從2.5Gbit/s－>10Gbit/s－>40Gbit/s－>100Gbit/s的提升，正在醞釀下一代的超100G光傳輸系統。光傳輸復用維度也從單純的時(shí)分復發(fā)展到時(shí)間、波長(cháng)、頻率、偏振態(tài)、傳輸模式的多維復用、多管齊下。面向未來(lái)網(wǎng)絡(luò )容量需求的光傳輸，Pbit多芯空分復用以及光子軌道角動(dòng)量復用已成為業(yè)界研究熱點(diǎn)。在具體實(shí)現上，高級正交幅度調制、相干接收、數字信號處理、多載波技術(shù)和光電集成工藝等新技術(shù)逐步引入并持續優(yōu)化，不斷提升光傳輸性能，降低光傳輸成本。
基于成本和兼容性等方面的考慮，充分利用已鋪設的光纖光纜，在現有光傳輸系統上通過(guò)升級和改造光收發(fā)單元以提高單個(gè)波長(cháng)通道傳輸數據率的方式來(lái)提升系統容量，具有最優(yōu)的性?xún)r(jià)比和可行性。超100G光傳輸將繼承100G光傳輸系統的設計思想，采用偏振復用、多級調制提高頻譜效率，采用數字相干接收提高接收機靈敏度和信道均衡能力。
超100G光傳輸意在可用頻帶資源不變的情況下進(jìn)一步提升單根光纖的傳輸容量，其關(guān)鍵在于提高頻譜資源的利用率和頻譜效率。對于光傳輸系統而言，光纖損耗窗口所導致的可用帶寬限制和光傳輸通道光器件級聯(lián)所引起的窄帶濾波效應要求光傳輸的頻譜效率最大化；光傳輸通道的非線(xiàn)性效應要求光傳輸功率的效率最大化。此外，光電器件水平對光傳輸符號基帶帶寬亦有限制。
針對上述超100G光傳輸挑戰，業(yè)界從以下方面入手解決：①充分利用光信號可調制維度（幅度、相位、偏振態(tài)）來(lái)承載數據以提高頻譜效率；②采用多載波和正交頻分復用技術(shù)提高頻譜利用率并降低符號傳輸的波特率以抑制色散的影響、減小對光、電器件帶寬的要求；③采用數字相干接收技術(shù)提高接收機的靈敏度和信道均衡能力，采用更高增益的糾錯編碼提高系統的健壯性。④采用先進(jìn)的光電集成技術(shù)減小體積，降低功耗，提高系統可靠性。
需要注意的是，盡管多維度多級調制可以有效提高頻譜效率，減小對傳輸通道和光電器件帶寬的要求，但多級調制會(huì )減小星座圖上符號之間的最小間距，降低OSNR靈敏度以及傳輸損傷容忍能力。因此，選擇更高級別的QAM調制可以提高超100G的頻譜效率和傳輸速率，但由于強度噪聲和相位噪聲容忍能力減弱，其傳輸距離可能遠低于目前100G系統。
光電器件集成技術(shù)是超100G光傳輸實(shí)現的基礎。盡管多載波傳輸級數可以降低了系統對光、電器件的帶寬要求，將器件功耗由平方增長(cháng)降低為線(xiàn)性增長(cháng)，但其帶寬和功耗要求仍然驚人。光電器件集成工藝是影響超100G光傳輸設計方案可行性和系統性能的關(guān)鍵因素。
鑒于目前的客戶(hù)業(yè)務(wù)需求和光電器件工藝水平，400Gbit/s光傳輸速率是最具可行性和性?xún)r(jià)比的解決方案?；陟`活柵格的雙子載波偏振復用16級正交幅度調制(2SC-PM-16-QAM)的400G光傳輸是業(yè)界普遍看好的方案之一。該方案每一個(gè)傳輸通道占用75GHz帶寬，其頻譜效率可以達到5.3bit/s/Hz，較100Gbit/s光傳輸2bit/s/Hz的頻譜效率可以有較大提高。由于采用了較為密集的16QAM調制，400G傳輸損傷容忍能力（傳輸距離）較100G光傳輸系統有所下降，預計會(huì )在城域及數據中心互聯(lián)場(chǎng)合率先應用。
全國咨詢(xún)熱線(xiàn)