沖電氣開發(fā)出160Gbits超高速光多媒體傳輸系統(tǒng)

    沖電氣成功開發(fā)了運用自身獨創(chuàng)的光混合復(fù)用技術(shù)(注1)，實現(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)動畫(注2)為6ch、高精細(xì)動畫(注3)相當(dāng)于33ch）的超高速光多媒體傳輸系統(tǒng)。

    通過該系統(tǒng)，可以用1根光纖傳輸每秒160千兆位的下行信號，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)開發(fā)研究作為獨立行政法人信息通信研究機(jī)構(gòu)（以下簡稱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目“超高速光多媒體傳輸系統(tǒng)的研究開發(fā)”的一個環(huán)節(jié)積極投身研究工作。

    目前，通信運營商所運營的光接入系統(tǒng)，在日本國內(nèi)有GE-PON系統(tǒng)（每秒1.25千兆位容量），在美國、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個用戶時，每1個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個用戶分配到的通信容量為每秒10千兆位（16個用戶時），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16碼片（chip）各自進(jìn)行編碼后，以25ps的時隙（Time-Slot）進(jìn)行光學(xué)復(fù)用，在波長上4倍化，輸出10Gbps×16ch的復(fù)用信號。這一160Gbit/s的信號，以傳輸距離20km（光接入系統(tǒng)的最長傳輸距離）進(jìn)行傳輸后，通過1×16的分路器（Splitter）(注5)進(jìn)行分配后，再通過ONU(注6)以編碼選擇進(jìn)行解碼，抽取信號，成功復(fù)原了10 Gbit/s的信號。

    另外，此次試驗中1個時隙只進(jìn)行1個碼復(fù)用，但是1個時隙可以進(jìn)行多至4個碼復(fù)用，所以可以進(jìn)一步實現(xiàn)4倍的傳輸容量（10Gbit/s×64ch=640Gbit/s）。而且反過來，在有效利用波長資源的場合，可以實現(xiàn)4個碼×4個時隙×1個波長的160Gbit/s的構(gòu)成（參照圖2）。

    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)國內(nèi)外的市場需求，致力于產(chǎn)品開發(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（參照圖2右上方）、發(fā)揮各自的優(yōu)點，彌補(bǔ)缺點的沖電氣自主開發(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。而光時分復(fù)用方式則是在光領(lǐng)域能將超高速信號在時隙（Time-Slot）上進(jìn)行復(fù)用，但不能識別時隙。通過使用光混合復(fù)用技術(shù)，可以將這兩種方式組合使用，通過光時分復(fù)用方式使用時隙，可以降低光噪聲，增加復(fù)用數(shù)，通過光碼分復(fù)用方式識別時隙。

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)碼型識別信道的復(fù)用方式。光碼形式有使用光波長的波長跳變（Wavelength-Hop）方式、使用光相位的光位相雙極性方式等。

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

將通常用于電氣通信的時分復(fù)用方式（TDM）在光域上進(jìn)行，將通常的不歸零（NRZ）編碼信號轉(zhuǎn)換成短脈沖的歸零（RZ）編碼信號，在光領(lǐng)域，在作為基準(zhǔn)的一定時間（時隙：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，就形成約6ps的短脈沖。

         注2：超高精細(xì)動畫

    相當(dāng)于NHK廣播電視技術(shù)研究所正在開發(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)動畫

    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，將來自中繼網(wǎng)的信號傳輸?shù)竭B接的ONU的裝置。

        注5：分路器（Splitter）

將來自O(shè)LT的光信號分配到相連ONU的裝置。由于光信號是被動分配，所以無需供電，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。與用戶家里的計算機(jī)等相連，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。