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日本三大设备商成功完成数字相干光传输超高速传输实验

2014-09-09 09:40
魏丁小陆
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  NTT、NEC及富士通于2014年9月4日共同宣布,成功完成了全球最高水平的每通道400Gbit/秒级的“数字相干光传输技术”的超高速传输实验。

  数字相干光传输技术是新一代光传输方法,组合了使设在接收端的光源与接收到的光信号发生干扰的“相干接收”和数字信号处理。在光收发装置上采用该技术,就可以利用原来的光纤实现通信量达到原来4倍的光传输。现在,采用该技术的每通道100Gbit/秒级的光传输系统正在逐渐普及,但随着数据越来越多样化,需要更高速、更大容量的数据传输。

  此次实验中,400Gbit/秒级的信号最多复用了62条信道传输,以容量因调制方式而异的每秒12.4Tbit~24.8Tbit的波分复用信号,在以海底传输路径为模型的光中继传输中,实现了最远1万km的直线传输,在以陆地传输路径为模型的光中继传输中实现了最远3000km的直线传输。实验证实,利用可封装于电路内的算法,可以实现使该技术实用化所必需的功能。

  开发出自适应调制解调技术和数字逆传输信号处理技术

  这次,为了实现每通道400Gbit/秒级传输,研发人员开发出了“自适应调制解调技术”和“数字逆传输信号处理技术”。

  关于自适应调制解调技术,此次,除了100Gbit/秒传输采用的4值QPSK(相移键控)外,还采用了为扩大容量而在光相位和振幅上重叠二者的信息、进一步实现了多值化的8值QAM(正交振幅调制)和16值QAM。并且结合使用了“副载波复用”,即利用在保持信号品质的同时将信号带宽压缩到一半左右的“奈奎斯特滤波”,将多种波长的光信号高密度复用,形成一个高速通道。

  尤其,此次是全球首次利用包括8值QAM在内的可封装于电子电路的算法,实现了可根据光传输路径的特性来选择合适线路质量的调制方式的自适应调制解调技术。这样,就能以每个光纤芯10Tbit~20Tbit/秒的容量,实现500~1500km左右的传输距离,这是原来仅靠QPSK和16值QAM无法实现的。由于该技术能够使用相同的硬件根据传输路径的情况选择调制解调方式,因此能够实现适应性更强的网络。

  关于数字逆传输信号处理技术,此次开发出了通过调整算法和电路方式、大幅削减了运算量并实现了非线性光学效应补偿功能的数字逆传输信号处理技术。同时,还开发出了“波长分散推断技术”,对于长达10000km的光纤也可以推断出光纤中传输延迟时间因波长而异的波长分散现象。此外,还采用纠错码“MSSC-LDPC(Multiple-Structured Spatially-Coupled type Low-Density Parity-Check)”延长了传输距离。

  关于该项目,今后将推进400Gbit/秒级光传输技术的实用化开发,还将与日本国内外的机构合作,将研究成果推广至全球。

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