Superkanálový - Super-channel

Pro další použití viz Superkanál (disambiguation).

A superkanálový je vývoj v multiplexování s hustou vlnovou délkou (DWDM ) ve kterém více, koherentní optický nosiče jsou kombinovány tak, aby vytvořily jednotný kanál s vyšší datovou rychlostí a který je uveden do provozu v jediném provozním cyklu.

Pozadí

Kolem roku 2010 se začal v dálkových optických sítích po celém světě zavádět koherentní optický přenos rychlostí 40 Gbit / sa 100 Gbit / s. Koherentní technologie umožňuje posílat vyšší datové rychlosti po optických přenosových sítích na dlouhé vzdálenosti (obvykle> 2 000 km) ve srovnání s historickou modulační a detekční technikou, modulací intenzity s přímou detekcí (někdy označovanou jako nevrácení k nule, NRZ nebo On / Off Keying, OOK), který byl široce používán již několik desetiletí.

Koherentní detektor však vyžaduje, aby informace o příchozí fázové modulaci byly před odesláním na vysoký výkon digitalizovány procesor digitálního signálu (DSP). V rámci DSP, optické poruchy, jako je chromatická disperze a rozptyl polarizačního režimu lze kompenzovat. Digitalizace přijímaného signálu vyžaduje extrémně vysokou rychlost analogově-digitální převodník (ADC) schopnost. Současné komerčně využívané koherentní produkty jsou omezeny na 200 Gbit / s na optický nosič.

Překročení rychlosti 200 Gbit / s na kanál WDM vyžaduje použití více dopravců k vytvoření jediného rozhraní WDM. Výsledný multiplex, nazývaný superkanálový (nebo superkanálový), vytváří signál o více vlnových délkách, ve kterém bude každá vlnová délka pracovat při maximální rychlosti přenosu dat povolené komerčně dostupnými komponentami ADC.

Primárními výhodami superkanálového přístupu jsou zvýšená spektrální účinnost (důsledek jak koherentní detekce, tak možnosti těsného spektrálního balení dílčích nosných tvořících superkanálový kanál) a provozní škálovatelnost (schopnost přinést větší jednotky dlouhých vytáhnout optickou kapacitu do provozu pro dané provozní úsilí).

Úvod o superkanálech

Hlavní rozdíl mezi superkanálem a konvenčním WDM je kanálová mezera. Jakoukoli techniku, která může zmenšit kanálovou mezeru poblíž Nyquistovy šířky pásma (stejná přenosová rychlost signálu), lze připsat „superkanálovému přenosovému systému“. Mezi tyto techniky patří ortogonální pásmo multiplexování (OBM) - multiplexování s ortogonálním kmitočtovým dělením (OFDM), žádný ochranný interval (NGI) -OFDM, Nyquist WDM, vícekanálová ekvalizace (MCE) -WDM (také nazývané jako Joint ICI Cancellation)

Příklady superkanálů

Rané práce na superkanálech DWDM zahrnovaly pokusy o použití více laserových zdrojů a hřebeny vlnové délky generované z jednoho zdroje - forma optické ortogonální multiplexování s frekvenčním dělením (Optický OFDM). První experimentální demonstraci dálkového superkanálového přenosu, který pro tento typ aplikace vytvořil termín „superkanálový“, provedla Bell Labs „S. Chandrasekhar a X. Liu v roce 2009.

Přístup uváděný na trh společnostmi jako Infinera, Alcatel-Lucent, Huawei a Ciena využívá více laserových zdrojů. Infinera využívá jejich velkého rozsahu fotonický integrovaný obvod (PIC) technology, while the other vendors sellers are building super-channel line cards using Převážně diskrétní optické komponenty.

Superkanálové řešení Infinera bylo poprvé nasazeno v polovině roku 2012 a skládá se z deseti nosných, 500 Gbit / s Polarizace Multiplexované kvadraturní klíčování fázovým posunem (PM-QPSK) superkanálový implementován na jedné linkové kartě. Infinera také předvedla deset nosičů PM-16QAM superkanálové řešení, které má zapadat do stejného tvarového faktoru jako aktuální produkt 500 Gbit / s. Společnost Infinera požaduje více než dvacet zákaznických nasazení této technologie po celém světě.

Nortel (nyní Ciena) poprvé komercializoval superkanálový transceiver PM-BPSK 50 Gb / s a ​​PM-QPSK 100 Gb / s na konci roku 2009. Alcatel-Lucent, Ciena a Huawei ohlásily duální operátor, 200 Gbit / s PM -QPSK superkanálové konstrukce, které mohou také pracovat při 400 Gbit / s pomocí modulace PM-16QAM s kratším optickým dosahem. První komerční nasazení superkanálu 400 Gbit / s využívalo Alcatel-Lucent 400G Photonic Service Engine (PSE) v oranžové síti.

Poznámky a odkazy

  • S. Chandrasekhar, X. Liu, B. Zhu a D. Peckham, „Přenos 1,2-Tb / s 24-Carrier No-Guard-Interval Coherent OFDM Superchannel přes 7200 km ultra-velkoplošných vláken“, Papír po uzávěrce PD 2.6, EHMK 2009, Vídeň, Rakousko, 20. – 24. Září (2009).
  • Govind P. Agrawal: „Fiber-Optic Communication Systems, 4. vydání.“ ISBN  978-0-470-50511-3 (2010).
  • Gabriella Bosco a kol .: „O výkonu terabitových superkanálů Nyquist-WDM založených na subnosných PM BPSK, PM-QPSK, PM-8QAM nebo PM-16QAM“. Journal of Lightwave Technology, sv. 29, č. 1, 1. ledna 2011.
  • W. Shieh, Q. Yang a Y. Ma, „107 Gb / s koherentní optický přenos OFDM přes 1000 km SSMF vlákno pomocí ortogonálního pásmového multiplexování,“ Opt Express, 16 (9), 6378-6386 (2008), http://www.opticsinfobase.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-16-9-6378&id=157340
  • A.Sano, E.Yamada, H.Masuda, E.Yamazaki, T.Kobayashi, E.Yoshida, Y. Miyamoto, R.Kudo, Ko.Ishihara a Y.Takatori „Bez ochranného intervalu koherentní optický OFDM pro Přenos WDM na dálku 100 Gbs, ”J. Lightwave Technol. 27, 3705-3713 (2009)
  • X.Zhou, LENelson, P.Magill, R.Isaac, B.Zhu, DWPeckham, PIBorel a K.Carlson, „PDM-Nyquist-32QAM pro přenos WDM 450 Gb / s na kanál GHz ITU-T mřížka, “J. Lightwave Technol. 30, 553 - 559 (2012)
  • C.Liu, J.Pan, T.Detwiler, A.Stark, Y.T. Hsueh G.K.Chang a S.E. Ralph „Design super přijímače pro superkanálové koherentní optické systémy,“ Proc. SPIE, 8284, 1–8 (2012).
  • Zeng, Tao. „Superkanálový přenosový systém založený na vícekanálovém vyrovnání.“ Optics express 21.12 (2013): 14799-14807. http://www.opticsinfobase.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-21-12-14799
  • Slabé čtení: „Infinera tvrdí, že má 100G nejlepší podíl“. http://www.lightreading.com/long-haul-wdm-equipment/infinera-claims-top-100g-share/240143572
  • Slabé čtení: „Verizon zapíná 100G v Evropě“. http://www.lightreading.com/ethernet-ip/verizon-switches-on-100g-in-europe/d/d-id/673196
  • Slabé čtení: „Huawei představuje nový prototyp WDM“. http://www.lightreading.com/optical-equipment/huawei-unveils-new-wdm-prototype/240140353
  • Lehké čtení: „AlcaLu tvrdí, že 400G je horké“. http://www.lightreading.com/optical-equipment/alcalu-claims-400g-is-hot/240140479
  • Slabé čtení: „Více než 100 G: optičtí prodejci prosazují 400 G“. http://www.lightreading.com/beyond-100g-optical-vendors-push-for-400g/240145009
  • Superkanálový produkt Alcatel-Lucent 400G PSE, komerčně dostupný od roku 2013. https://www.alcatel-lucent.com/innovation/400g-pse