星地光通信发展状况与趋势

星地之间日益增长的高数据率和大通信容量的通信需求,必须用光通信来实现,否则卫星光网与光纤光网之间将形成传输“瓶颈”,限制通信的发展。美国的激光通信演示系统、光通信演示和高速率链路设备、空间技术研究卫星2实验、同步轨道轻量技术实验、火星激光通信演示系统,日本的激光通信实验装置等均对星地光通信进行了有成效的探索。中国也在跟瞄(APT)、光相控阵和新型星地通信等研究方面不断探索。如何提高跟瞄系统的性能,如何克服空间大气影响,如何将数据传输率提高到每秒吉比特并实现低误码率,如何使卫星与地面光纤网相连将是未来星地光通信的发展趋势。

网络服务器系统与新型光突发交换网络解决方案

随着用户带宽超摩尔定律增长、传输链路容量的迅猛增加,节点服务器系统能力成为制约网络容量增长的主要瓶颈。网络业务的发展趋势不会坐等高性能光子器件的成熟和实用化,可以预见未来10～20年内光子器件瓶颈将制约着新型光网络节点能力提高。文章将网络分成接入、节点和链路3个网络服务器系统,提出一种全新的光网络体系架构——基于服务的光网络体系架构,通过一个隐函数从网络代价、能耗和容量等角度定性考察各服务器系统对网络性能的影响。由此提出了双光纤链路与IP插空联合的光突发交换解决方案,以缓解光子器件瓶颈的限制。

基于服务器系统模型的光网络容量分析

本文介绍了一种全新的光网络分析模型——基于服务器系统的光网络,提出了基于波长变换节点服务器和波长连续节点服务器下的光网络容量线性规划模型,并采用计算机仿真对两类节点服务器下的网络容量进行了数值分析。分析结果表明通过合理配置,基于两类节点服务器的光网络可达到相同的网络容量,同时网络容量随着不同节点对所允许的最大容量变化增大而增大。

毫米波光载无线系统的结构优化

下一代接入网需要实现高带宽和低成本的便携性,基于宽带光通信和无线接入的无缝融合的毫米波光载无线(RoF)通信技术被认为是一个很有前景的解决方案。但是由于其实现成本较高,需要对其系统结构进行相应优化。在毫米波光产生部分,光外差法可利用低频信号源产生高频的毫米波信号,同时采用对半导体激光器的注入锁模可以提高其利用效率。在下行链路中,使用单边带调制可以提高光传输距离,而基于注入锁模半导体激光器的单模调制(单边带调制)是一种较为简单的方案;上行链路中,采用对于光外差信号的调制,可以实现上行毫米波信号的直接光学下变频,从而简化中心站接收机系统结构。在波分复用毫米波光载无线双向系统中,利用上下链路的波长重用可以节省波长资源,提高系统使用效率。

T比特频分复用相干光传输技术

高清电视、视频点播、云计算等新业务的发展要求光纤传送网带宽大并能灵活调度。文章讨论了几种实现传输速率为T比特每秒的超级信道产生方法。受电子"瓶颈"限制,T比特级速率的传输必须由多个密集的正交光子载波组成的超级信道承载。在每个光子载波上,可以采用基于正交频分复用的多载波技术,也可以采用单载波时域或频域均衡技术。通过调整光子载波的数目与颗粒度,或每个光子载波上承载的调制格式,可以实现可变速率的光传输与光交换。