OKI在世界上首次成功进行了传输距离长达635km的160Gbit/s光传输实验
2006年3月15日，东京 -- 冲电气工业株式会社(总裁兼首席执行官：筱冢胜正，总部所在地：东京都港区，以下简称OKI)报道，OKI积极进行了独立行政法人信息通信研究机构(总部所在地：东京都小金井市、理事长: 长尾真、以下简称NICT)的委托研究项目“全光通信技术的研究开发”工作。为了验证该项研究成果,利用(图1)所示的高速互联网JGNⅡ(Japan Gigabit Network Ⅱ)光实验网(Test bed)(注1),在世界上首次成功进行了包括高清晰视频在内的每秒160千兆位数据传输(注2)(图2)(相当于每秒传输4场电影<8小时>的数据),实现JGNⅡ光实验网最长传输距离635km的长距离传输实验。
2005年12月，由NICT负责,在灵活运用JGNⅡ的NICT京阪奈信息通信公开实验室(Keihanna Info-Communication Open Laboratory)(所在地：京都府相乐郡、以下简称Open lab)，NICT与OKI联合进行了该实验。JGNⅡ光实验网是设置在Open lab与堂岛中继局(大阪市北区)之间的光纤网(单模光纤63.5km×10芯),如(图2)所示,目前每个连接点设置了与10Gbit/s光通信商用中继局相同的光放大器及色散补偿光纤(注3)。而且,通过变更传输线路的折回次数可以改变传输距离。
此次验证实验首先使用两次折回的254km传输线路,在世界上首次验证了同时传输数据信号评估用(误码率测定(注4))数据与高清晰视频的实验。对于长距离传输,通过不断增加线路折回次数,最终通过5次折回线路，实现了JGNⅡ实验网最大传输距离635km的光传输。
OKI开发成功的160Gbit/s光收发装置通过在展览会(InterOpto2004)上演示光纤120km传输实验等, 装置的高实用性、安定性倍受注目。同时对于长距离传输,通过使用80kｍ往返折回数次的传输线路实现了640km长距离传输实验。进而,此次实验为了实现实用化,通过改变环境温度等改变环境条件的实验,达到评估传输线路及在实际传输数据的状态下确认无误差传输的目的。
OKI的常务董事兼CTO杉本晴重表示:“160Gbit/s光收发装置采用单独调制时分复用(注5)(图3)技术产生光数据信号。OKI一直以来根据该单独调制方式，进行了光时分复用模块的开发。此次实验中使用的模块(照片)为了缩短光的空间结合距离进行了改进，光的结合损耗可以降低到一半以下，体积减少至三分之一(与OKI自身相比)，实现了小型化，提高了实用性。”
杉本常务董事还表示:“此次现场实验成功实现了635km长距离传输，验证了16倍于目前商用10Gbit/s光传输速率的超高速光通信在东京-大阪之间(大约500km)等干线上的实用可行性。160Gbit/s的光通信是有望在2010年以后投入实用化的下一代超高速光通信技术。今后，OKI将解析此次现场实验中获得的数据和经验，积极推进适合实际传输数据的160Gbit/s光收发装置的开发。”
另外,高清晰视频传输是通过与电气通信大学的光子网络(Photonic Network)实验系相连进行实验的，而且,实验数据是在安立株式会社的协作下测得的。
图1：JGNⅡ光实验网及光纤敷设位置
图2：现场实验的光实验网构成图
图3：产生每秒160千兆位数据的光信号
照片：光时分复用模块的对比
用语说明
- 注1：JGNⅡ光实验网(Test bed)
NICT是无自设光纤线路的制造商，为了方便大学等研究机关容易在实际网络环境下进行实验，将下一代光网研究开发环境JGNⅡ网络作为公共设施提供给各研究单位。
- 注2：高清晰视频传输实验
电气通信大学获得含高清晰视频的每秒10千兆位数据的光信号，将该光信号转变成电信号后，通过安立株式会社的时分复用器将该电信号转变为每秒40千兆位数据的电信号(3个近似随机信号和1个高清晰视频信号)。将该电信号数据输入OKI的单独调制时分复用模块，产生每秒160千兆位数据的光信号。将产生的该光信号数据传输给实际传输线路后，OKI的时钟提取器及接收器接到信号后，通过时分分离将它转变成每秒40千兆位数据的光信号。将此每秒40千兆位数据的光信号转变成电信号后，输入安立株式会社的信号分析仪器，该信号分析仪器把此信号分离成每秒10千兆位数据的信号。结果，含高清晰视频的电信号转变成光信号后，传输到电气通信大学的光节点装置，将高清晰视频显示在显示器上。
- 注3：色散补偿光纤
光纤针对不同波长的光，曲折率不同。随着传输距离的增长，光信号具有在时间轴上扩散的特性。由于光纤的材质、构成不同，光纤的色散特性也不同。JGNⅡ传输线路使用的光纤与中继器中设置的色散补偿光纤在1.5μm波长附近具有相反特性。此次实验用中继器间隔为63.5km，设置的色散补偿光纤是专为间隔60km的中继器设计的，因此将积累残留色散。随着传输速度的增加，光谱频带将加宽，每秒传输160千兆位数据时，最终需要高精度的色散补偿光纤。
- 注4：误码率测定
评价光数据信号是否正确传输必须将传输前和传输后的数据进行比较。用于这一比较的方法称误码率测定。产生近似随机信号，与接收到的数据进行比较，而实际数据(例如高清晰视频信号)是无法测定的。此次实验同时测定4个每秒10千兆位数据的误码率，现状为4个误码率中能测定3个误码率。
- 注5：单独调制时分复用
使用高速电子线路产生数据信号，动作速度为每秒50千兆位左右。因此，每秒160千兆位数据的光信号是由每秒40千兆位数据的光信号在时间轴上进行复用实现的。每秒160千兆位数据的光信号分成4个每秒40千兆位数据的光信号，在时间轴上延迟后，可以简单再结合(图3-a)，实际上信息量还是每秒40千兆位。OKI通过应用自主开发的时分复用模块，解决了这一课题(图3-b)。该时分复用模块具有4个数据调制器，分别对各个数据信号进行调制(单独调制)，生成4个每秒40千兆位数据的光信号。这4个光信号在时间轴上进行复用(时分复用)，可以输出1个每秒160千兆位数据的光信号。此次，通过改进模块中安装的光元器件的配置，以及进行小型化设计，整体实现了小型化并且提高了特性。
关于冲电气工业株式会社(OKI)
冲电气工业株式会社(OKI)创立于1881年，是日本最早的电子通信产品生产厂家。总公司在东京。120多年来，冲电气工业株式会社以“超越时空，无限进取；冲电气提供全球网络解决方案”为企业理念，在信息通信一体化系统、半导体电子元器件领域、打印机事业上，为广大用户提供着高质量、技术先进的最佳解决方案。详细资料请参阅OKI中文网页：http://www.oki.com/cn/。
- 本研究是作为独立行政法人信息通信研究机构的委托研究项目“全光通信技术的研究开发”的一个环节进行的研究。
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