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威尼斯官方网址下载:烽火通信突破T比特传输的关键技术

威尼斯官方网址下载:烽火通信突破T比特传输的关键技术

本文摘要:DWDM光传输系统其单通道传输速率经历了从2.5Gbit/s-10Gbit/s-40Gbit/s的提高,正在构建从40Gbit/s-100Gbit/s的横跨,并筹划下一代的超强100Gbit/s光传输系统。 超强100Gbit/s光传输目的能用频带资源恒定的情况下更进一步提高单根光纤的传输容量,其关键在于提升频谱资源的利用率和频谱效率。

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DWDM光传输系统其单通道传输速率经历了从2.5Gbit/s-10Gbit/s-40Gbit/s的提高,正在构建从40Gbit/s-100Gbit/s的横跨,并筹划下一代的超强100Gbit/s光传输系统。  超强100Gbit/s光传输目的能用频带资源恒定的情况下更进一步提高单根光纤的传输容量,其关键在于提升频谱资源的利用率和频谱效率。超强100Gbit/s光传输将承继100Gbit/s光传输系统的设计思想,使用偏振适配、多级调制提升频谱效率,使用OFDM技术回避目前光电子器件比特率和电源速度的容许,使用数字相干性接管提升接收机灵敏度和信道平衡能力。

关于下一代超强100Gbit/s的传输速率目前有两种拒斥,分别为400Gbit/s和1Tbit/s。  烽火通信Tbit传输系统工程师冯勇华讲解说道:对于光传输系统而言,光纤损耗窗口所造成的能用比特率容许和光传输地下通道光器件级联所引发的窄带滤波效应拒绝光传输的频谱效率最大化;光传输地下通道的非线性效应拒绝光传输功率的效率最大化。

光纤色散以及光电器件水平对光传输符号基带比特率亦有容许。这就拒绝高容量光传输系统充份利用光信号可调制维度(幅度、振幅、偏振态)来支撑数据以提升频谱效率,使用OFDM技术提升频谱利用率并减少符号传输的波特率以诱导色散的影响,减少对光、电器件比特率的拒绝,使用数字相干性接管技术提升接收机的灵敏度和信道平衡能力,使用更加高增益的数据流编码提升系统的健壮性。

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  多维度调制技术  多维度、多十进制调制技术可在一个符号上支撑多个比特信息,需要有效地提升频谱效率,减少符号发送到的波特率,增加基带比特率及与之涉及的色度色散和偏振模色散,减少对传输地下通道和光电器件比特率的拒绝。充分利用两线性向量偏振态可有效地适配的特性可更进一步减少数据传输的波特率,提升频谱效率和地下通道受损忽视能力。但多级调制不会延长符号之间的大于间距,减少OSNR灵敏度以及非线性忽视能力,拒绝在频谱效率和接收灵敏度以及OSNR拒绝之间展开权衡。

  向量频分复用技术  时间周期为T且中心频率间隔为1/T整数倍的脉冲信号在时域和频域具备向量性。将传统的宽带光载波地下通道细分为多个互相向量的窄带子载波分别展开编码调制后适配传输,以增加和避免宽带载波调制所固有的色度色散与偏振模色散,诱导同一载波地下通道上前后符号间的阻碍。

  OFDM具备如下优势:子频带割分减少了系统对光电器件的比特率拒绝,强化了光电器件和模块自由选择的灵活性。导频副载波便于信道和振幅估算。

提升了频谱资源利用率,具备很好的可扩展性。  数字相干性接管  相干性检测可将光信号的所有光学属性(偏振态、幅度、振幅)同构到电域,可解析给定光调制格式的信息。  数字相干性接收机使用偏振冗余和振幅冗余方式将光脉冲信号所支撑的数据信息同构切换为电信号,经高速模数转换器在时间和幅度的线性化后通过数字信号处理构建色散(CD、PMD)补偿、时序完全恢复、偏振解法适配、载波振幅估算、符号估算和线性解码。

数字相干性接管利用廉价而成熟期的数字信号处理技术,提升数据传输的可行性和可靠性。数字信号处理的自适应算法,可动态补偿随时间变化的传输受损,并可实现高效的前向数据流编码算法。光信号在已完成光电切换、经高速模数转换器取样分析为数字信号后,可使用数字信号处理技术,构建载波频率振幅估算和线性振幅噪声的平衡和补偿。

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  前向数据流编码  在调制、检测、平衡以及复用技术无法符合系统传输性能拒绝的情况下,可使用线性编码技术更进一步提高系统性能。FEC可有效地提升系统传输性能,优化OSNR拒绝,提升信号对地下通道受损的忽视能力。递归FEC编码如Turbo、LDPC编码以其低编码增益甚广不受注目,其中递归解码LDPC较Turbo编码具备优于的数据流特性和构建复杂度。

  除了使用新的编码算法外,使用硬裁决也可以提升FEC编码增益。韧裁决的区别在于其对信号分析所使用的比特位数。

软裁决对信号分析的比特数为1位,其裁决非0即1。硬裁决则使用多个比特位对信号展开分析,并通过Viterbi等估算算法提升裁决的准确率。

当FEC编码支出为7%和25%时,理论上硬裁决比软裁决的编码增益分别高达1.1dB和1.3dB,实质上,硬裁决比软裁决的编码增益分别高达0.5dB和0.9dB。硬裁决须要多位ADC取样分析,并通过数字信号处理展开估算,其硬件复杂度以及处置时延和功耗较小,搭配时需权衡其性价比。基于硬裁决和加乘算法的递归式LDPC算法具备迫近香农无限大的编码增益,并更容易使用并行处理的方式构建,可用作超强100Gbit/s光传输系统。


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