物理科技生物学-PHYICA

提高海底通信电缆的光纤JML-166容量和信道数据速率

物理学 2021-10-11 23:59:15

利亚·威尔金森,光学学会 信用:CC0公共领域 在大西洋的底部,有大量的电缆承载着支持各大洲之间通信的光纤束

马瑞亚电缆被认为是这些跨大西洋电缆的黄金标准,从美国弗吉尼亚州的弗吉尼亚海滩延伸6605公里

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西班牙毕尔巴鄂

它于2018年投入使用

马克·斯蒂芬斯是美国英飞纳公司的一个研究小组的成员

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脸书的史蒂夫·格拉布展示了跨大西洋跨大西洋传播的破记录

Stephens将在2021年6月6日至11日举行的光纤通信会议和Exhi bition (OFC)上展示该小组最近的现场试验结果

最初的目标是实现每对光纤每秒20tb的容量和每波长每秒200千兆字节的数据速率,该团队对MAREA的改进实现了30 Tb/s的容量和700 Gb/s的数据速率,这两项都是这种长度的海底电缆的记录

斯蒂芬斯说:“世界各地部署了400多条海底电缆,它们包括几种不同类型的电缆设计,在某些情况下可以追溯到20年前。”

“我们可以使用光学引擎中的工具,以类似于MAREA的方式提高所有这些电缆类型的容量,尽管绝对容量可能会有所不同,因为它们没有像MAREA那样针对相干传输进行优化

" 要达到30 Tb/s的容量,需要增加每个传输光符号中的位数,并在每个光纤的波长之间保持紧密、无干扰的间隔

使用一种被称为超高斯概率星座成形的技术,该组能够通过选择适当的单个符号分布来最大化所携带的数据,从而提高每个信号的整体频谱效率

通过这些调整实现的总数据吞吐量相当于大约3亿个同时进行的电话呼叫

斯蒂芬斯在这项工作中的作用是帮助理解这种星座成形方法的影响,并希望将其扩展到MAREA以外的其他海底电缆类型

“我很有信心地说,在可预见的未来,马瑞亚电缆将继续是大西洋两岸每对光纤容量的基准,”他说

“我们觉得未来还会有更多,但与过去的发展方式不同

" 第二个记录——每个波长信道700千兆位/秒的数据速率——要求提高通过MAREA传输的信号的符号速率

虽然这是以增加光和电损伤为代价的,但是可以使用奈奎斯特子载波来减轻这种折衷,奈奎斯特子载波将单个光信号分成多个独立的信号,从而在没有相关问题的情况下实现相同的优点

这些进步都有一个极限,即香农极限,即给定光纤和信号放大器链的理论最大数据容量

所有海底电缆,包括MAREA,都在突破香农极限

希望通过一束光纤将电缆容量扩展到每秒千兆比特的范围,香农极限是每根光纤的主要障碍

“挑战很快就变成了我们如何让有线电视的千兆位容量成为运营商的现实?所以,这是关于缩小转发器和减少其功耗,”斯蒂芬斯说

“这两者都不受香农限的限制,所以物理定律并没有阻止我们实现这一目标

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