超高速光通信的新技术及应用-信息通信学术期刊网.PDF

电信 科 学 2011 年第 11 期 研 究与开发 超高速光通信的新技术及应用 吕建新 （烽 火通信科技 股份 有 限公 司 武汉 430074 ） 摘 要 介 绍 了 40 Gbit／s 、100 Gbit／s 及 以上 速 率 超 高 速 光 通 信 中将 会 用 到 的新 技 术 ，包 括 相 位 调 制 、正 交 幅度 调 制 、多 电平 调 制 等 新 型 调 制 技 术 ，偏 振 复 用 和 正 交 频 分 复 用 等 新 型 复 用 技 术 ，相 干 接 收 技 术 ，光 子 集 成 技 术 。 最 后 介 绍 了这 些 新 技 术 在 400 Gbit／s 、1 Tbit／ s 等 超 高 速 光 通 信 上 的应 用 以及 超 高 速 光 通 信 方 面 的研 究 进 展 ，实 现 了 1 Tbit／ s 速 率 下 CO-OFDM 1 040 km 的普 通 单 模 光 纤 的无 误 码 传 输 。 关键 词 相 位 调 制 ；正 交 幅度 调 制 ；多 电平 调 制 ；偏 振 复 用 ；正 交 频 分 复 用 ；相 干 接 收 ；光 子 集 成 100GE 以太 网仍 然 使 用 IEEE 802.3MAC 标 准 的 以太 网 帧 1 引言 格 式 ，保 留 了 IEEE 802.3 标 准 的最 小 和 最 大 帧 长 度 ，只 支 无 线 3G 、高 清 视 频 、高 速 宽 带 上 网和 云 计 算 等 业 务 需 持 全 双 工 工 作 。 求 推 动 了 网络 IP 流 量 的快 速 增 长 ， 人 们 对 通 信 带 宽 的需 在 物 理 层 实 现 方 面 ， 由 于 40GE／ 100GE 速 率 高 ，其 求 不 断 增 长 ，提 高 传 输 速 率 是 提 高 传 输 带 宽 的一 项 重 要 技 PMA （物 理 媒 质 附 属 ）子 层 和 PMD （物 理 媒 质 依 赖 ）子 层 与 术 。 目前 通 信 网大 规 模 应 用 的最 高 单 通 道 商 用 传 输 速 率 是 10GE 相 比有 较 大 变 化 ， 其 复 杂 度 和 规 模 要 大 得 多 。 与 40 Gbit／ s ，100 Gbit／ s 光 传 输 即将 投 入 商 用 ，400 Gbit／ s 和 相 比 ， 的 （媒 体 接 入 控 制 ）与 10GE 40GE／ 100GE MAC PHY 1 Tbit／s 超 高 速 光 传 输 也 正 在 如 火 如 荼 地 进 行 中 ， 国 际上 （物 理 层 ） 的接 口 由原 来 的 XGMII 接 口演 变 成 XLGMI 接 不 断 有 新 的传 输 记 录产 生 ， 目前 的传 输 试 验 已经 达 到 了单 口 （40GE ） 和 CGMII （100GE ） ，XLGMII／CGMII 接 口容 量 由 光 源 32 Tbit／s 光 传 输 的传 输 记 录 。 10 Gbit／s 提 高 到 40 Gbit／s 和 100 Gbit／s ， 数 据 通 道 位 宽 由