如何在光纖電纜中通過復(fù)用技術(shù)獲得更高速度
發(fā)布時(shí)間:2016-08-04 責(zé)任編輯:susan
【導(dǎo)讀】不同的復(fù)用技術(shù)正推動(dòng)著基于光纖布線的網(wǎng)絡(luò)速度的發(fā)展。這些技術(shù)包括時(shí)分、空分和波分復(fù)用。讓我們來(lái)仔細(xì)了解每一種技術(shù)。
時(shí)分復(fù)用
時(shí)分復(fù)用是一種通過使用越來(lái)越小的時(shí)間增量來(lái)傳輸更多的數(shù)據(jù)的方式,并且將較低數(shù)據(jù)率的信號(hào)復(fù)用進(jìn)較高速度的復(fù)合信號(hào)中。通過時(shí)分復(fù)用,較低速度的電信號(hào)交錯(cuò)在時(shí)間中,并在較快的復(fù)合光路上傳輸。因此,所得的較高數(shù)據(jù)速率將是單個(gè)輸入速率的數(shù)倍。
如今有很多這樣的例子,通過使用這種并行電信號(hào),在復(fù)用器中組合,并在光纖中串行化傳輸從而實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)速率的。例如,10Gbps的以太網(wǎng)有四個(gè)通道選項(xiàng),每個(gè)通道占四分之一的速率2.5Gbps。
如今,以太網(wǎng)每個(gè)通道的最高速率為25Gbps。如果我們放眼未來(lái),50Gbps的通道速率已經(jīng)在開發(fā)中。
有了更高的速率,就能夠使用更復(fù)雜的多級(jí)編碼方案來(lái)通過每個(gè)符號(hào)來(lái)獲得更多的比特。這個(gè)跡象表明,最大速度極限已經(jīng)快要達(dá)到了,那么就需要使用替代技術(shù)來(lái)增加復(fù)合通道的速度。
空分復(fù)用
空分復(fù)用,通常被稱為并行光纖,是一種通過在復(fù)合鏈路中增加一條或多條光纖來(lái)增加一個(gè)或多個(gè)通道的方式。在這種情況下,一個(gè)通道實(shí)際上就是另一股光纖。這是上述時(shí)分復(fù)用通道的一個(gè)替代方案,在時(shí)分復(fù)用中,信號(hào)以按時(shí)間合并在同一條光纖上。行業(yè)中有很多應(yīng)用這種技術(shù)的例子。例如,40G SR4通過使用四通道或光纖,在多模光纖上提供40Gbps的速率。也就是在每個(gè)方向上有四個(gè)通道。這也正是“SR4”中4的含義,4個(gè)通道,每個(gè)10Gbps。
使用10個(gè)10Gbps通道來(lái)提供100Gbps解決方案的標(biāo)準(zhǔn)被稱為SR10。第二代100G將通道速率增加至25Gbps,四通道可以提供100G,那么將時(shí)分復(fù)用的改進(jìn)結(jié)合并行光纖技術(shù),就能達(dá)到更高速度的目標(biāo)。
更進(jìn)一步來(lái)說(shuō),將每個(gè)方向上的4通道增加至16或24通道,速度達(dá)到200Gbps、400Gbps以上,是可能的;然而,這受到現(xiàn)實(shí)的制約。如果您做到了,那么很明顯,4通道解決方案比24通道的解決方案更實(shí)用。增加至16或24通道會(huì)使收益遞減,因?yàn)樗鼤?huì)推高布線系統(tǒng)的成本。這就是第三復(fù)用技術(shù),波分復(fù)用,發(fā)揮作用的地方了。
波分復(fù)用
波分復(fù)用是通過由不同光的波長(zhǎng)(顏色)隔離而成的多個(gè)通道上,經(jīng)復(fù)用器匯合和分離而同時(shí)發(fā)送信號(hào)的技術(shù)。顧名思義,用于傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)頻帶被分為多段,每段都能用作通信的信道。將多個(gè)信道擠出來(lái)作為一個(gè)小頻譜是可能的。用于長(zhǎng)途、單模系統(tǒng)的常見版本叫做密集波分復(fù)用或粗波分復(fù)用。在多模系統(tǒng)中,短波分復(fù)用技術(shù)正在出現(xiàn)。
借助短波分復(fù)用,使用850nm范圍附近的低成本短波來(lái)在單股光纖中新增通道。目前市場(chǎng)上的一個(gè)例子是思科的40G BD或Bi-Di。Bi-Di代表雙向,信號(hào)在每股光纖中雙向傳輸,使用兩種不同的波長(zhǎng)來(lái)對(duì)可能出現(xiàn)的反射進(jìn)行區(qū)分。這種技術(shù)使用兩條光纖中一條每種波長(zhǎng)的20Gbps,通過使用雙工 LC 連接器,他們能夠在2條纖芯中獲得40Gbps的速率。
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