2/25/2013, Gazettabyte網(wǎng)站日前刊登兩篇系列文章，探討實(shí)現(xiàn)更高傳輸容量的光傳輸技術(shù)。不同于以往基于WDM的傳輸容量競賽，研究人員新的興趣是提高單路信號的傳輸速率。按現(xiàn)有的50GHz間隔的DWDM信道標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)必須使用相位調(diào)制技術(shù)來提高頻譜的利用效率才能支持每通道100Gbps以上的傳輸。
今年2月7日，阿爾卡特朗訊宣布在巴黎到里昂的線路實(shí)現(xiàn)每波長400Gbps的商用傳輸。Infinera最近的新聞稿也總是強(qiáng)調(diào)他們的500Gbps超級通道技術(shù)。所謂超級通道，要同時(shí)使用多個(gè)波長的激光器，調(diào)制器和探測器。Infinera的PIC技術(shù)正可以在此發(fā)揮作用。
阿爾卡特朗訊在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成的3200公里兩載波1Tbps傳輸試驗(yàn)采用了DP-16QAM調(diào)制技術(shù)，每載波可以實(shí)現(xiàn)640Gbps的傳輸速率。DP-16QAM相對現(xiàn)在商用100Gbps相干系統(tǒng)使用的DP-QPSK技術(shù)，其頻譜效率從2bit/Hz提高到5.2bit/Hz。貝爾實(shí)驗(yàn)室在試驗(yàn)中還利用了其他提高碼型傳輸速率的信號處理技術(shù)。2009年阿爾卡特朗訊首次實(shí)現(xiàn)1Tbps傳輸時(shí)采用了24個(gè)載波。
空分復(fù)用SDM技術(shù)是另外一種引發(fā)研究熱潮的提高光通信系統(tǒng)傳輸容量的技術(shù)。Gazettabyte引用阿爾卡特朗訊貝爾實(shí)驗(yàn)室光傳輸系統(tǒng)和光網(wǎng)絡(luò)總監(jiān)Peter Winzer的話說：“如果使用帶有十個(gè)纖芯的多芯光纖，每纖芯假設(shè)可以支持十個(gè)傳輸模式，光傳輸系統(tǒng)的傳輸容量就可以乘上百倍�！被�于這一技術(shù)，貝爾實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)利用400GHz頻譜，使用2個(gè)偏振模式，8個(gè)波長，6個(gè)空間模式，每路信號采用40Gbps QPSK調(diào)制，實(shí)現(xiàn)3.8Tbps的總傳輸容量。
不過SDM技術(shù)離實(shí)用尚早。一個(gè)方便的替代是直接利用現(xiàn)有光纜中的多根光纖。不過這樣的方案也有問題。第一，需要找到支持多根光纖的光放大器技術(shù)。第二，需要能夠?qū)⑿盘栺詈系绞�根光纖或者多芯光纖的光模塊技術(shù)。同樣，這里也有賴于光集成技術(shù)的進(jìn)步。不過集成的同時(shí)也會(huì)帶來嚴(yán)重的信號串?dāng)_問題。在接收端使用多入多出MIMO的電信號處理技術(shù)在這里可以發(fā)揮重要作用。阿爾卡特朗訊現(xiàn)在的100G 相干通信ASIC芯片也使用了2X2的MIMO技術(shù)。
對于SDM來說，最大的障礙還是多芯光纖的開發(fā)和部署。在現(xiàn)有的單模光纖的潛力沒有用盡之前，SDM的應(yīng)用都為時(shí)尚早。