沖電氣開(kāi)發(fā)出160Gbits超高速光多媒體傳輸系統(tǒng)

    沖電氣成功開(kāi)發(fā)了運(yùn)用自身獨(dú)創(chuàng)的光混合復(fù)用技術(shù)(注1)，實(shí)現(xiàn)了世界首創(chuàng)的每秒傳輸160千兆位數(shù)據(jù)（非壓縮超高精細(xì)動(dòng)畫(huà)(注2)為6ch、高精細(xì)動(dòng)畫(huà)(注3)相當(dāng)于33ch）的超高速光多媒體傳輸系統(tǒng)。

    通過(guò)該系統(tǒng)，可以用1根光纖傳輸每秒160千兆位的下行信號(hào)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電影傳輸、遠(yuǎn)程治療等需要每秒傳輸1千兆位以上的通信容量的超高精細(xì)高品質(zhì)的視頻傳輸服務(wù)。

    沖電氣將此次相關(guān)開(kāi)發(fā)研究作為獨(dú)立行政法人信息通信研究機(jī)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱NICT）的民間基礎(chǔ)技術(shù)促進(jìn)制度的委託研究委托研究項(xiàng)目“超高速光多媒體傳輸系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)”的一個(gè)環(huán)節(jié)積極投身研究工作。

    目前，通信運(yùn)營(yíng)商所運(yùn)營(yíng)的光接入系統(tǒng)，在日本國(guó)內(nèi)有GE-PON系統(tǒng)（每秒1.25千兆位容量），在美國(guó)、歐洲等海外則以G-PON系統(tǒng)（每秒2.5千兆位容量）為主流，主要用于數(shù)據(jù)及TV視頻的傳輸服務(wù)。在這些光接入系統(tǒng)中連接16個(gè)用戶時(shí)，每1個(gè)用戶分配到的通信容量為每秒78兆位～156兆位。

    此次沖電氣開(kāi)發(fā)的超高速光多媒體傳輸系統(tǒng)，比以往的光接入系統(tǒng)大幅度擴(kuò)大了通信容量。實(shí)現(xiàn)了GE-PON系統(tǒng)的128倍，G-PON系統(tǒng)的64倍通信容量，每1個(gè)用戶分配到的通信容量為每秒10千兆位（16個(gè)用戶時(shí)），所以可以提供超高精細(xì)高品質(zhì)的視頻傳輸服務(wù)。期待著為電影產(chǎn)業(yè)、醫(yī)療相關(guān)行業(yè)等要求應(yīng)用高品質(zhì)視頻內(nèi)容的行業(yè)作出貢獻(xiàn)，從而活躍地區(qū)的通信環(huán)境。

圖1：運(yùn)用超高速光多媒體傳輸系統(tǒng)的傳輸服務(wù)概念圖

    本系統(tǒng)中的主要裝置OLT(注4)，將10Gbit/s（每秒10千兆位）的信號(hào)16碼片（chip）各自進(jìn)行編碼后，以25ps的時(shí)隙（Time-Slot）進(jìn)行光學(xué)復(fù)用，在波長(zhǎng)上4倍化，輸出10Gbps×16ch的復(fù)用信號(hào)。這一160Gbit/s的信號(hào)，以傳輸距離20km（光接入系統(tǒng)的最長(zhǎng)傳輸距離）進(jìn)行傳輸后，通過(guò)1×16的分路器（Splitter）(注5)進(jìn)行分配后，再通過(guò)ONU(注6)以編碼選擇進(jìn)行解碼，抽取信號(hào)，成功復(fù)原了10 Gbit/s的信號(hào)。

    另外，此次試驗(yàn)中1個(gè)時(shí)隙只進(jìn)行1個(gè)碼復(fù)用，但是1個(gè)時(shí)隙可以進(jìn)行多至4個(gè)碼復(fù)用，所以可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)4倍的傳輸容量（10Gbit/s×64ch=640Gbit/s）。而且反過(guò)來(lái)，在有效利用波長(zhǎng)資源的場(chǎng)合，可以實(shí)現(xiàn)4個(gè)碼×4個(gè)時(shí)隙×1個(gè)波長(zhǎng)的160Gbit/s的構(gòu)成（參照?qǐng)D2）。

    今后，沖電氣將積極進(jìn)行裝置的小型化?穩(wěn)定化?品質(zhì)改善工作，看準(zhǔn)100Gbit/s以上光接入系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外的市場(chǎng)需求，致力于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。




    注1：光混合復(fù)用技術(shù)

    光碼分復(fù)用方式（OCDM）與光時(shí)分復(fù)用方式（OTDM）相互融合，這兩種方式混合形成的復(fù)用方式（參照?qǐng)D2右上方）、發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)缺點(diǎn)的沖電氣自主開(kāi)發(fā)的新型復(fù)用方式。光碼分復(fù)用方式是能在光領(lǐng)域識(shí)別信道的復(fù)用方式，由于光碼間的干涉、光比特噪聲等影響，復(fù)用效率不高。而光時(shí)分復(fù)用方式則是在光領(lǐng)域能將超高速信號(hào)在時(shí)隙（Time-Slot）上進(jìn)行復(fù)用，但不能識(shí)別時(shí)隙。通過(guò)使用光混合復(fù)用技術(shù)，可以將這兩種方式組合使用，通過(guò)光時(shí)分復(fù)用方式使用時(shí)隙，可以降低光噪聲，增加復(fù)用數(shù)，通過(guò)光碼分復(fù)用方式識(shí)別時(shí)隙。

圖2：超高速光多媒體傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成

    光碼分復(fù)用方式（OCDM: Optical Code Division Multiplexing）

    將用于無(wú)線通信等的碼分復(fù)用方式（CDM）在光域上進(jìn)行，是根據(jù)碼型識(shí)別信道的復(fù)用方式。光碼形式有使用光波長(zhǎng)的波長(zhǎng)跳變（Wavelength-Hop）方式、使用光相位的光位相雙極性方式等。

    光時(shí)分復(fù)用方式（OTDM: Optical Time Division Multiplexing）

將通常用于電氣通信的時(shí)分復(fù)用方式（TDM）在光域上進(jìn)行，將通常的不歸零（NRZ）編碼信號(hào)轉(zhuǎn)換成短脈沖的歸零（RZ）編碼信號(hào)，在光領(lǐng)域，在作為基準(zhǔn)的一定時(shí)間（時(shí)隙：Time-Slot）延遲上進(jìn)行復(fù)用的方式。例如，復(fù)用后的速度為160Gbit/s時(shí)，就形成約6ps的短脈沖。

         注2：超高精細(xì)動(dòng)畫(huà)

    相當(dāng)于NHK廣播電視技術(shù)研究所正在開(kāi)發(fā)的超高精細(xì)視頻系統(tǒng)「超高清電視」。需要非壓縮24Gbit/s的傳輸容量。

         注3：高精細(xì)動(dòng)畫(huà)

    相當(dāng)于NHK擁有商標(biāo)權(quán)的高精細(xì)TV「高清電視」。需要非壓縮4.8Gbit/s的傳輸容量。

         注4：OLT（光線路終端：Optical Line Terminal）

在光接入系統(tǒng)中設(shè)置在局端的，將來(lái)自中繼網(wǎng)的信號(hào)傳輸?shù)竭B接的ONU的裝置。

        注5：分路器（Splitter）

將來(lái)自O(shè)LT的光信號(hào)分配到相連ONU的裝置。由于光信號(hào)是被動(dòng)分配，所以無(wú)需供電，一般設(shè)置在電線桿等地方。

          注6：ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元：Optical Network Unit）

在光接入系統(tǒng)中設(shè)置在用戶端的裝置。與用戶家里的計(jì)算機(jī)等相連，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。