Лаборатории Белла Alcatel-Lucent демонстрируют технологии оптической передачи нового поколения

На проходящей в Лос-Анджелесе (США, штат Калифорния) ежегодной конференции и выставке по волоконно-оптическим коммуникациям (OFC) и национальной конференции инженеров, специализирующихся на волоконной оптике (NFOEC), ученые Лабораторий Белла (Bell Labs) Alcatel-Lucent продемонстрировали ряд новых достижений в области оптических технологий.

Новаторские разработки нового поколения для оптических сетей, продемонстрированные исследователями Лабораторий Белла на выставке и конференции OFC/NFOEC, направлены на решение одной из самых насущных задач волоконно-оптической отрасли – удовлетворение потребностей в сетевых ресурсах при лавинообразном росте спроса на емкость сети и высокие скорости передачи данных в условиях все более строгих технических и финансовых ограничений.

Решения, представленные специалистами Лабораторий Белла, включают новые методы передачи данных с гораздо более высокой битовой скоростью на значительно большие расстояния, чем сегодня.  Это достигается за счет модуляции более высокого уровня, повышающей спектральную эффективность; более высокой чувствительности оптических приемников, доходящей до предела физических возможностей; и новых методов многомодовой передачи, которые на порядок увеличивают емкость оптических сетей.

Удвоение спектральной эффективности

Удвоение спектральной эффективности позволяет увеличить скорость передачи данных по одному оптическому каналу до 256 гигабит в секунду на расстояние в 400 километров.  Эта скорость, показанная в ходе демонстрации, более чем в два раза превышает скорость самых современных систем, только появляющихся на рынке (100 Гбит/с).  Решение включает мощные электронные системы, преобразующие аналоговые сигналы в цифровые, и использует сложный алгоритм квадратурной амплитудной модуляции 64-QAM.

Модуляция, повышающая чувствительность приемников до рекордных значений

Решение вдвое уменьшает количество фотонов, необходимых для передачи информации, и позволяет добиваться рекордной чувствительности приемников с помощью 16-позиционной модуляционной схемы (16-ary-pulse-position-modulation scheme).

Лаборатории Белла впевые в истории продемонстрировали передачу данных по новому многомодовому волоконно-оптическому кабелю, который способен на порядок увеличить емкость оптического волокна.  Этому способствуют современный дизайн оптического кабеля, особые системы обработки цифровых сигналов и сложные методы увязывания сердечников оптического волокна.

Кроме того, Лаборатории Белла продемонстрировали первый полностью интегрированный оптический генератор OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов), основанный на оптических интегральных схемах с фосфидом индия.  Это важный шаг на пути создания экономичных и энергетически эффективных систем OFDM для практического использования.

И наконец, Лаборатории Белла представили спецификации новых протоколов для транспортных сетей, которые облегчат предприятиям доступ к мощным ресурсам обработки данных (высокопроизводительные вычисления) при аутсорсинге вычислительной инфраструктуры (облачные вычисления).  Специалисты Лабораторий Белла показали, каким образом поставщики сетевых услуг смогут поддерживать зафиксированное в контрактах качество корпоративных услуг и приложений, доставляемых через сетевое облако с помощью новых протоколов и высокоскоростных оптических сетевых соединений с коммутацией длин волн и быстрым изменением конфигурации.

Эти инновации имеют большое значение для эволюции оптической передачи в среднесрочной и долгосрочной перспективе, поскольку дают  возможность удовлетворить требования к повышению скорости передачи данных и стремительно растущий спрос на полосу пропускания.