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2006/11/15光纤通信正向两大方向发展:超高速和超大容量

 

 光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络更是人们不懈追求的梦想。下面就此着重综述我国光纤通信技术现状及其发展前景。

1.向超高速系统发展

  从过去电信发展史看,网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾。传统光纤通信的发展始终按照电信的时分复用方式进行,即所谓的光时分复用(OTDM)技术。其实现的单信道最高速率已达到640Gbit/s。经验告诉我们,每当传输速率提高4倍,传输每比特的成本大约下降30%40%:因而高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长,这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去数十年来一直在持续增加的根本原因。目前商用系统已从45Mbps增加到10Gbps,其速率在数十年里增加了2000多倍,比同期微电子技术的集成度增加速度还要快得多。高速系统的出现不仅增加了业务传输容量,而且也为各种各样的新业务,特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能。

2.向超大容量系统扩容

  据研究显示,光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1%99%的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一根光纤上传送,则可大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用(WDM)的基本思路。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/s WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。然而单靠OTDMWDM来提高光通信系统的容量还是有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDMWDM通信系统的关键技术中。