0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

光纤工程师们在海底光缆上进行的一项实验创造了数据传输效率的新纪录

IEEE电气电子工程师 来源:lp 2019-03-15 13:23 次阅读

光纤工程师们在海底光缆上进行的一项实验创造了数据传输效率的新纪录。位于弗吉尼亚州的维吉尼亚海滩和西班牙的比尔博亚之间的MAREA光缆长达6605公里,其八对光纤中的每一对每秒可传输20Tb数据。在3月3日至7日在圣地亚哥举行的光纤通信会议(Optical Fiber Communications Conference)上,来自Infinera和Facebook的工程师们报告说,新的收发设备可以每秒将26.2Tb数据塞进MAREA上的相同带宽。

插图来源:Splash/维基百科

在16QAM(16-正交幅度调制)信号中,信号的四个独立方面对于每个信号间隔可以有不同的二进制值。这给出了信号16个可能的值(从0000和0001到1110和1111)。这使得它在每个调制间隔可每秒传输多个比特。实际传输速率受噪声限制。

这并不是一个很大的增长,但它很重要,因为它创下了在有限的光纤带宽中每秒塞进去的比特数最多的记录。Infinera解决方案和技术总监Geoff Bennett表示,这是通过一种此前从未在跨大西洋光缆上展示过的调制方案实现的。这种调制方案称为16QAM,作为正交幅度调制,它对4位代码进行数字调制,因此每个间隔可以有16个值中的一个,如图所示。这使得工程师们能够以每赫兹带宽每秒6.21比特的速度传输数据。这种使用Infinera商用设备的高数据速率传输将光缆推到了接近香农噪声极限的程度。

该会议上的演讲者们指出,目前,跨洋光缆传输的来自数据中心的流量超过了来自其他用户的流量。该会议展示了一个主要的焦点,即为了处理数据中心这个流量源,需要为数据中心光缆增加带宽。但是大多数海底光缆并不是通过提高带宽效率,而是通过增加更多的传输波段来产生更多的传输容量。香港至洛杉矶之间长达12800公里的太平洋光缆就是这样做的,明年其每对光纤的最大容量将超过MAREA。太平洋光缆的设计者Subcom说,通过增加一个传输波段,将光缆的带宽增加一倍,使其六对光纤中每对每秒可传输24Tb数据。

但Infinera的方法,即提高带宽效率,可能是提高海底光缆传输容量的未来之路,因为海底光缆跨越的距离将更长,构建成本更高,而且由于需要将电线穿过光缆连接到电力中继器,光纤数量是受限的。

插图来源:Infinera

奈奎斯特将传统载波的边带进行整形,并将它们携带的信息压缩到更窄的子载波频带中。

为了通过MAREA传输16QAM,由Facebook的Stephen Grubb和Infinera的Pierre Mertz领导的一个团队将6个激光发射器的信号汇集在一起传入一个212.5 GHz波段的超级信道(每秒可传输618.75Gb,包括纠错编码)。每个激光波长包括四个子载波。他们在尚未投入使用的光纤上进行了测试,在没有携带数据的波长上散布放大器自发辐射噪声,以模拟这些波长上的信号效果。然后他们逐步跟踪波长通道来验证无差错操作。这产生了每赫兹每秒6.21比特的效率记录。

Mertz认为最大的挑战是接近香农极限。随着接近香农极限,他说:“我们取得的每一个进步都变得越来越难。”为了进一步测试硬件,他们把8QAM信号传输到大西洋对岸,然后再传回来。在13210公里的往返行程中以较长的波长发送信号,将每根光纤的容量降低到每秒18.6Gb,并将效率降低到每赫兹每秒4.46比特。

Infinera的Bennett将该团队的成功归功于两个因素。一个是Infinera使用集成光子电路,所有六个激光器都在同一个基板上,而不是在单独的芯片上。这使得更容易将激光波长锁在一起以提高性能。在每个独立芯片的温度独立漂移的设置中,这样做可能很困难。另一个因素是奈奎斯特对子载波频带进行整形,以减少为信号定时提取时钟所需的带宽。

这是一个重要的研究领域,因为大数据公司仍然对带宽如饥似渴。Facebook预计,增强现实、虚拟现实和人工智能将呈强劲增长势头。Facebook的Herve Fevrier(他和五位同事在会议上发表了一篇论文)说,将需要新技术来维持这种增长。这意味着更大的光缆容量、更大的光缆柔韧性和更低的每比特成本。为了规避香农极限,Facebook希望增加光缆中的光纤数量。这将需要重新设计光缆,以便能够为沿其路线的中继器提供更多电力,以及使光缆可以容纳下16到25对光纤。此外,他们预计需要更多的纤心来进一步扩大传输容量。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 数据传输
    +关注

    关注

    9

    文章

    1477

    浏览量

    63504
  • 光纤
    +关注

    关注

    19

    文章

    3531

    浏览量

    71341
  • 海底光缆
    +关注

    关注

    0

    文章

    20

    浏览量

    4852

原文标题:​Infinera利用16QAM调制技术,以创纪录的速率传输数据穿过横跨大西洋的光缆

文章出处:【微信号:IEEE_China,微信公众号:IEEE电气电子工程师】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    再创纪录!中国实现4.1Pb/s单模19芯光纤传输系统实验

    月,该实验室曾全球首次实现3.03Pb/s的单模19芯光纤传输系统实验,如今新纪录提高了近40%,也是目前国内
    的头像 发表于 05-11 09:10 2140次阅读

    DTU的多种协议,解锁数据传输的无限可能

    DTU,即数据传输单元,是一种在物联网(IoT)网络中常用的设备,主要用于在传感器和智能设备之间进行数据传输。DTU使用多种协议来实现这一目标,这些协议不仅提高了数据传输效率,还增强
    的头像 发表于 03-01 11:00 122次阅读
    DTU的多种协议,解锁<b class='flag-5'>数据传输</b>的无限可能

    如何计算MIPI数据传输带宽

    当器件工程师选定一颗Camera模组或一款OLED屏的时候,硬件工程师就需要根据这颗器件的参数,来计算数据传输所需的带宽,以此确认用哪种协议、需要多少lane、以及平台是否支持。
    的头像 发表于 02-23 09:27 543次阅读

    AXI数据传输读写数据结构

    在 AXI 数据传输过程中,主要涉及到 •窄位宽数据传输(Narrow Transfer) •非对齐传输(Unaligned Transfer) •混合大小端传输(mix-endian
    的头像 发表于 10-31 16:17 511次阅读
    AXI<b class='flag-5'>数据传输</b>读写<b class='flag-5'>数据</b>结构

    诺基亚贝尔实验创造800 Gbps跨洋光传输新纪录

    近日,诺基亚宣布了两项在海底传输方面创造新纪录,将影响下一代光网络设备的发展。
    的头像 发表于 10-24 16:09 486次阅读

    SPI数据传输有哪些方式

    SPI 数据传输可以有两种方式:同步方式和异步方式。 同步方式:数据传输的发起者必须等待本次传输的结束,期间不能做其它事情,用代码来解释就是,调用传输的函数后,直到
    的头像 发表于 07-25 10:54 3022次阅读
    SPI<b class='flag-5'>数据传输</b>有哪些方式

    海底光缆如何铺设 海底光缆系统组成图

    海底光缆与陆地光缆一样,里面是头发丝大小的纤芯,不过,海底光缆需更为加强的铠装保护,且还有一个重要的组成部分——远供电源导体,它将电输送到
    发表于 07-19 09:42 631次阅读
    <b class='flag-5'>海底</b><b class='flag-5'>光缆</b>如何铺设 <b class='flag-5'>海底</b><b class='flag-5'>光缆</b>系统组成图

    海底光缆怎么铺设?看完涨知识了-科兰

    跟着科兰小编一起来涨知识吧。 海底电缆是用绝缘材料包裹的导线,铺设在海底用来实现国家之间的电信传输。首批海底通讯电缆提供电报通讯,后来开始引入电话通讯和互联网通讯,而现代的
    的头像 发表于 06-13 11:04 1183次阅读

    DMA进行数据传输和CPU进行数据传输的疑问

    的操作? 接上个问题,如果CPUDMA进行数据传输时,也需要等待的话,那么这和CPU搬运数据相比只是搬运者不
    发表于 05-25 17:18

    如何测量ESP8266的数据传输速度?

    AP 的问候”。 现在我想测量数据从 AP 传输到客户端的数据传输速率/速度(不是波特率)。请注意,我使用的是 AT 命令来配置模块,我不是在谈论波特率。 有什么方法可以测量从个模
    发表于 05-22 06:38

    光纤光缆的应用中都有哪些优点-科兰

    现在光纤光缆产品已经变得非常的普遍,它的应用效果也确实比较好,光纤的品质也确实比较好,受到市场的欢迎,下面介绍的这些优点也是其中的关键,选择光纤我们可以获得稳定高
    的头像 发表于 05-19 11:02 411次阅读

    AMEYA360:中国再创光纤传输新纪录#光纤

    光纤传输
    jf_81091981
    发布于 :2023年05月15日 11:44:10

    光纤光缆的应用中都有哪些优点

    现在光纤光缆产品已经变得非常的普遍,它的应用效果也确实比较好,光纤的品质也确实比较好,受到市场的欢迎,下面介绍的这些优点也是其中的关键,选择光纤我们可以获得Z稳定高
    的头像 发表于 04-13 11:04 547次阅读

    200秒揭秘:光纤到户?数据传输?三环的陶瓷插芯提供这样高可靠的解决方案!#中国智造 #陶瓷插芯

    数据传输光纤
    潮州三环(集团)股份有限公司
    发布于 :2023年04月11日 16:41:39

    如何增加光纤光缆的使用寿命?

    如何增加光纤光缆的使用寿命?-科兰大家都知道,在进行长间距的传输数据时都是会应用到光纤
    的头像 发表于 04-03 10:13 689次阅读