数据网络容量的需求每年呈指数级增长,没有停止的迹象。如果过去是指导未来,电缆行业必须拿出从根本上更有效地使用现有的有线基础设施以满足需求。

今天,最受限网络的一部分,和最昂贵的升级,是首端和纤维之间的光纤基础设施节点,无线电池收音机或大型企业客户。避免昂贵的纤维壕沟需要从根本上的这部分网络的新方法。这就是相干技术提供了一个机会。

如果您熟悉相干光学,那么你知道长途光纤网络中使用的技术已经几十年了。亚博yabo888vip网页版CableLabs已经适应了这种技术用于短途接入网络,降低成本和简化。它未来发展的能力远高于模拟光学在今天的许多HFC网络中使用——可能超过1000倍的能力!我们已经演示了50倍的能力比模拟光学今天可以实现利用相干光学纤维80公里,和更多的改进。

使用传统的光学模拟,实现高质量的传输媒介需要增加光学传输功率,而不幸的是减少了纤维光学模拟航母的数量可以支持由于光纤非线性效应。图1显示了一个表征纤维与4的波长光谱模拟光学载体。

图1 - 4模拟光纤光谱运营商

这个限制在模拟光学传输促使电缆行业调查其他建筑进化方法。一种方法,解决了模拟限制问题,同时也解决可能存在的空间限制在特定的枢纽,是分布式体系结构的方法。在一个分布式架构没有射频(RF)运输通过光学链接。光学链接并不导致DOCSIS®射频信号的失真,只有的同轴部分网络负责射频信号的退化。

今天,这个数字光学链接使用强度调制的直接检测系统,如发现10个千兆以太网链接和无源光网络(其)。在这些非相干性的系统中,使用的信号调制是通断键控(显得)。书是通过简单转换激光源。非相干性的比模拟光学系统在较低功率运行,因此可以更好地利用波长光谱的纤维。图2描述了纤维与几个非相干性的书的波长光谱光学运营商。

图2 -光纤光谱强度调制非相干性的航空公司

大容量非相干性的(但数字)光学链接可以携带100 Gbps使用波长(光学运营商)携带10 Gbps。短期非相干性的系统是一个合适的方法,但是还有其他纤维资源挑战,评估时必须考虑一个长期的战略。

HFC网络通常设计6到8纤维连接光纤的中心节点。这些纤维用于两个主要下游和上游连接和在某些情况下,两个额外的纤维用于冗余的目的。其余的纤维留给将来使用。不幸的是,大量的这些将来使用的纤维,由于不断增加的带宽需求,已经转化为业务服务,单元回程,节点分裂和纤维深架构。在某些情况下,只有两个主要纤维,助长了光纤节点仍然可以访问运输。

事实上,对全双工DOCSIS架构迁移,会努力更对称的运输,依赖于节点+零放大器(N + 0)体系结构。一个典型的节点在今天的HFC网络将为500个家庭提供服务。转换成一个N + 0架构时,结果是创建12至18更深的N + 0的节点。所面临的挑战的光学部分接入网成为提供足够的比特率能力12 - 18 N + 0的节点,每个住宅用户提供10 Gbps的能力。

这种纤维短缺问题只会加剧纤维对业务服务的需求增加和无线回程。假设昂贵的纤维壕沟从中心到原始光纤节点是要避免的,必须找到一个不同的解决方案来提供所需的能力。这就是相干技术提供了一个机会!

连贯技术已经被用于实现更高的速度比其他任何光学技术。在相干光学,振幅和相位调制都是用来把信息放在一个光学载体。这使得生成正交相移键控(QPSK)和正交幅度调制(QAM)星座携带信息。相干信号的性质还允许在两个正交偏振光学信号的分离。每个极化可以独立携带上述二维星座。信号处理用于相干系统有助于塑造的光谱信号,以避免干扰相邻光学载体。随着更低的功率要求,相干技术允许高效的多路复用波长范围内的光运营商的纤维。图3显示了纤维与相干光的波长光谱运营商/ 2偏振。

图3 -有效地挤在正交偏振相干光运营商

相干光学在长途环境已经使用了30年。长途环境是恶劣的环境,由很长的距离,有时高达3000公里。在长途的环境中,重要的通道补偿是用来纠正长途相关障碍,使昂贵的长期解决方案。

访问网络环境非常不同于长期网络在一个关键方面,光接入网络中的链接通常不超过30公里。这是比长期短两个数量级。的复杂和昂贵的系统实现长期以不再适用于获得实现。短纤维长度导致色散光学信号的最小。此外,由于不需要在线放大,非线性失真和噪声明显降低。这增加保证金的联系,使实现成本要低得多。这不是你父亲的连贯的实现!

在CableLa亚博yabo888vip网页版bs®重组后我们有见面的相干链接访问网络的特殊条件。我们已经开发出技术更高的性能和更低的成本相比,长途或地铁环境。

在实验室里,我们取得了256 Gbps超过80公里在单一波长的色散补偿。~ 26倍的能力,能够实现在一个模拟光学载体满载价值1.2 GHz的DOCSIS 3.1信号。我们取得了使用符号率32 GBaud (32 GHz),使用16 qam调制(4位/符号)/ 2偏振(32 * 4 * 2 = 256 Gbps)。此外,我们有多路八这些波长达到2048 Gbps。是50倍/ 4能够实现模拟光学航空公司每10 Gbps的DOCSIS 3.1负载!

光学访问环境可能有助于进一步改善能力通过进一步增加符号率和/或每波长调制。未来成就64 QAM调制可以代表每个波长的效率和能力的顶峰光学访问环境。我们只能这样长途的运输效率环境的梦想。

相干光学非常灵活。每个波长大于256 Gbps能力可能不需要在每个目标端点在不久的将来。也许100或200 Gbps。调制顺序,极化和符号率可以不同使大量的灵活性支持服务的类型。低符号率允许复用波长100或200 Gbps结束点。在访问网络,把一个波长目标终点(用户)。在访问,因为波长光谱是一种珍贵的商品,更高的速度不应该浪费在多个波长但用来达成更大的目标端点的多样性。这避免了紧缩开支从中心到原始光纤节点为了额外的纤维链。理想情况下,运营商只会部署更多的纤维从原来的纤维节点中更深层次的终端网络。

随着工业的发展对节点+ 0架构,光学连接智能节点的体积将会大大增加传统架构。互操作性和一个健壮的供应商生态系统因此关键使用相干光学提供了一个低成本的解决方案。

关键目标是互操作性和供应商多元化,CableLabs打算开发规范,利用上述的好处相干光学在访问网络。亚博苹果版怎么下载亚博yabo888vip网页版类似于以前的规范开发工作,相干光学规格将专注于接口要求,信号完整性需求,配置和管理。亚博苹果版怎么下载像往常一样,Cabl亚博yabo888vip网页版eLabs欢迎来自供应商的参与社区发展这些规范。亚博苹果版怎么下载在不久的将来,寻找建立相干光学相关公告工作组开发规范。亚博苹果版怎么下载

在Ca亚博yabo888vip网页版bleLabs,我们正在开发并指定技术,允许有线电视行业支持宽带接入的日益增长的需求。来加入我们在发展中明天的高容量网络解决方案!

柯蒂斯博士小麻绳,有线技术的副总裁,也促成了这篇文章。