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富士通使用10Gbps传输组件第一次实现了100Gbps高速通信

为400Gbps以太网收发机在下一代数据中心的应用铺平了道路!

株式会社富士通研究所,富士通研究开发中心有限公司

北京, 2013-03-14

株式会社富士通研究所(注1)和富士通研究开发中心(注2)联合开发了世界上第一个仅利用传统10Gbps组件就实现100Gbps速度的高速光传输技术。

为了提高数据的传输速率,一般面临两个难题:一、不能使用传统组件,而需要新的高速元器件;二、传统的简单调制和解调方式达不到所需的传输速度。为此,我们开发了DMT(Discrete Multi-Tone,离散多音频)调制解调方式,使用数字信号处理,在仅采用传统10Gbps元器件的条件下,实现了每个通道100Gbps的高传输速度。

应用本技术后,由4个通道组成的光收发机传输速度可达到400Gbps,这为400Gbps以太网收发机在下一代数据中心的应用铺平了道路。由此,数据中心处理能力的提升有望更好地支持云服务。

有关本技术的详细内容,将于3月17日,在美国加利福尼亚州阿纳海姆举行的光通信国际会议“OFC/NFOEC2013 (Optical Fiber Communication Conference and National Fiber Optic Engineers Conference)」”上进行发表,届时还会在富士通光器件有限公司(Fujitsu Optical Components Limited)展台上进行“DMT Modulation Format 400GbE Transmission”的相关演示。

【 开发背景 】

近年来,随着云计算和云服务的普及,人们对数据中心的处理能力以及传输速度要求越来越高。目前用于传输数据的光收发器件由4个简单调制的通道组成,总传输速度达到100Gbps,而下一代数据中心使用的以太网收发机需要达到400Gbps的速度。

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图1 本技术的应用范围

【 课题 】

为了提高数据传输速度,需要更快的发送和接收电路。在传统技术的基础上,用现有组件恐怕难以实现,对应的高速度电子和光器件将不可或缺。另外,目前使用的调制解调方式是将光信号的开/关状态简单地对应于数字信号的1/0,这种方式同样也限制了数据传输的速度。

【 所开发技术 】

在本次开发的新技术中,我们通过采用基于数字信号处理的DMT调制解调方式,在不改变元器件(用于10Gbps的直接调制激光器)的前提下,使每一通道的传输速度达到100Gbps。新技术的主要特点如下:

1) DMT调制解调方式

本技术中,我们将xDSL注4中的DMT调制解调方式第一次用于100Gbps高速光通信。DMT技术的特点是将数据分割到多个子载波上,并在各个子载波中使用多级调制,从而实现高速传输(图2)。为优化各子载波的功率和调制级数,我们开发了新的算法。该算法在系统启动时,确认光接收机和发送机的状况和接收条件,并根据收发机及链路特征,优化分配在各子载波上的功率以及调制级数。

2) 仅使用原有组件的新技术

本技术仅使用原有组件就实现了DMT调制解调。例如,对线性特征原本不理想的现有组件,可以事先根据其特征采用补偿的方式,使其获得理想的线性度之后再运用于本技术。

在四通道光收发机(图3)中应用本技术,就可以实现下一代数据中心所需要的400Gbps以太网收发信机。

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图2 DMT调制技术

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图3 预计的四通道光收发机

【 效果 】

通过本技术,今后即使采用传统组件也可以实现100Gbps的高速通信。同时数据中心处理能力的提升有望更好地支持云服务。

【 今后 】

面向实际应用,进一步研究DMT调制解调器的集成状况,不断改善和提高新技术。

【 商标 】

本文所列出的产品名称等固有称谓均为各公司的商标或注册商标。


  • [1] 注1

    株式会社富士通研究所:代表取缔役社长:富田达夫,总公司:神奈川县川崎市。

  • [2] 注2

    富士通研究开发中心有限公司:董事长:佐佐木繁,总公司:中国北京市。

  • [3] 注3

    DMT(Discrete Multi-Tone)调制解调方式:将数据分割在多个子载波上,在每个多子载波通过高阶调制实现高速数据传输。

  • [4] 注4

    xDSL:使用电话线实现高速数字数据通信。

关于Fujitsu(富士通)集团

Fujitsu(富士通)是世界领先的面向全球市场提供行业解决方案的ICT综合服务供应商。Fujitsu(富士通)拥有大约17万名员工,客户遍布全球100个国家,Fujitsu(富士通)将世界各地的系统服务专家、高度可靠的计算通讯产品和先进的微电子技术结合起来,努力为客户提供更多的附加价值。富士通集团总部设在东京(东京证券交易所上市代码:6702),截至2011年3月31日财政年度结束时报告的合并收益为4.5兆日元(550亿美元)。
如需更多资讯,请浏览:http://www.fujitsu.com

富士通研究开发中心有限公司

富士通研究开发中心有限公司是日本富士通株式会社投资440万美元在中国境内设立的第一家独资法人研发机构。公司的研究领域覆盖了富士通株式会社的所有业务范围,即信息处理、通信、半导体和软件服务4大领域。
公司成立于1998年2月,公司的经营范围涉及多媒体系统的硬件、软件、半导体元器件与材料的技术开发和技术转让,提供相关的技术服务与咨询。
如需更多资讯,请浏览:http://www.fujitsu.com/cn/about/local/subsidiaries/frdc/

电话: 电话: 044-754-2641(直通)
邮箱: 邮箱:fjl_dmt@ml.labs.fujitsu.com
公司:株式会社富士通研究所
网络系统研究所 光学研究部

新闻ID: 2013年3月14日
日期: 2013-03-14
城市: 北京
公司: 株式会社富士通研究所, 富士通研究开发中心有限公司