硅光PID:4k视频的绝佳承载技术

2017-01-24 10:02:38来源:中国信息产业网-人民邮电报 热度:
相关数据显示,目前视频流量已经占管道流量的70%以上,全球超过60家运营商将视频作为基础业务,其中大部分运营商正计划发布超高清视频(4K)业务,并驱动网络带宽以10倍量级提升。高清视频业务在丰富人们生活和体验的同时,也要求承载网必须具备更大带宽、更低时延、更易维护的特性。


硅光PID帮助运营商构建最具性价比的网络架构

波分网络作为承载网具备大带宽、低时延、硬管道等优点,传统波分技术使用复杂光层来支持多波道数据承载,这适合大容量、少站点的骨干网和城域核心,但在小容量、多站点的城域及接入场景,却意味着复杂的光层调测和运维,光子集成器件(PID)技术的发展可以很好地解决这一问题,其采用光层器件与电层芯片耦合技术,无外部光层,也无需光层调测,提供类似SDH的简单运维。

硅光PID技术已经实现了80公里跨距内无需光放,外部无需色散补偿模块,并已实现单槽位400G,这意味着实现单环800G容量也仅需两块单板。扩容时,在核心层直接扩展波道,在汇聚层增加PID单板,即插即用,非常方便。采用硅光PID技术可以极大地简化网络设备,以一个单槽位400G的PID为例,与原先采用10×40GOTU单板相比,可直接节省90%的槽位,此外还省掉了MUX、DEMUX和DCM模块,由此可以节省整个机房50%的空间,节省单板功耗50%,节省光层备件50%,节省连纤50%。此外,由于硅光PID系统只需安装PID单板和连接少量跳线,比原先波分系统节省工时约40%。

基于硅光PID技术的城域网络在设备功耗和集成度上的巨大技术优势,实现了光层极简,帮助运营商实现极具性价比的网络架构。硅光PID一经商用,助力4K视频让超宽带价值得到了释放,实现了消费者、运营商和4K内容提供商三方受益,形成了超宽带的商业正循环,一举解决了传统承载网在4K视频业务快速发展下面临光纤资源耗尽和光纤铺设周期长的双重挑战,构建了大带宽、低时延、零丢包和易运维的极简网络架构,能很好地满足4K承载要求。

PID技术的三大典型优势

PID技术采用硅光子集成技术,利用统一的CMOS工艺平台,一举突破早期PID在集成度、性价比和功耗方面的诸多瓶颈,具体如下。

——高集成度。目前,PID技术除了硅光子集成,还有二氧化硅平面光波导(SiO2-PLC)、III-IV族材料(如InP)单片集成。相比而言,硅光PID的集成度最高,主要体现在其器件体积最小,因而同样的空间可以容纳几倍的器件规模。集成光器件中,波导的尺寸占据整体器件尺寸的大部分,而波导芯层材料与波导包层材料的折射率差直接影响波导的弯曲半径,折射率差越大,弯曲半径越小,则器件尺寸越小。硅光波导的折射率差是目前所有商用光波导中最大的,因此能够实现极小的器件尺寸。对于阵列波导光栅(AWG)而言,在二氧化硅平台,面积为平方厘米量级;而在硅光平台,则只有前者的千分之一。

——高性价比。除了集成度,硅光PID技术在性价比上也具有极大的优势。首先,传统的光器件,采用不同的材料来实现不同功能,各种材料对应生产工艺不同,因此一个器件的生产涉及众多环节;此外,传统分立器件装配大量依靠手工调试和校验,生产效率低,因此导致光器件价格居高不下。硅光PID技术可以利用硅基制备除光源外的各种光功能器件,即通过单一工艺流程实现整个器件的制备,并利用了现有成熟的微电子加工工艺(CMOS工艺)实现规模化、自动化生产,避免了产线重复投资,有利于降低相关投资。通过传统光器件生产和硅光CMOS自动化工艺之间的对比,以及InP材料和硅基材料的晶圆尺寸对比,显然受到材料制备特性的限制,传统III-IV族光电器件仅能够在3~4英寸晶圆上面实现,而硅光器件却能够在8~12英寸晶圆上面一次加工,且硅光芯片尺寸更小,因此能够在一次加工中得到更多的芯片,也使得生产单个硅光芯片的费用远低于传统光电芯片。

——低功耗。相比传统技术,硅光PID技术在功耗上占有极大优势。传统光器件由多种材料组成不同的功能器件,采用一个普通的发射机结构,激光器、调制器和连接波导分别用InP、LiNbO3和SiO2三种不同材料制成。各功能器件连接处材料的晶格结构不同,导致晶格失配,接触界面不连续有缺陷,仅在其中传播就会产生散射而损耗;此外,由于不同材料折射率不同,光在介质间传播也会导致不同程度的反射和折射,也产生一部分损失。而硅光PID技术由于统一工艺材料,所以器件内部没有多材料导致的光损耗,因此为了获得与传统器件同样的输出功率,其光源的发射功率要低很多,因此模块的功耗也相应降低了。

可以预见,高清视频将成为未来互联网流量的主宰,作为承载网络,面对超大带宽视频数据和最终用户体验要求,硅光PID通过多通道集成技术实现数据管道的大规模扩容,为未来传输流量的几何量级提升提供保障。此外,硅光PID技术以极简架构回归刚性硬管道,剔除网络QoS损失,以绝佳的高可靠性、低时延为客户带来极佳的视频业务体验。

责任编辑:王倩倩

为您推荐

NWC2006因特网与音视频研讨会将在厦门召开

整合媒体资源谋求共同发展——NWC2006将在福建厦门召开随着信息技术日新月异的发展,电视与电脑、手机之间的界限变得越来越模糊。今天,当广电系统紧锣密鼓地发展数字电视时,电信运营商也开始推广起了IPTV。网络电台、播客的成熟对传统的广播事业发起了挑战,IPTV的兴起引发了数字电视与IPTV之争,手机电视则有可能成为最具发展潜力的新的媒体形态.已成功举办了五届的“全国因特网与音视频广播发展研讨会”(NWC)致力于推动网络运营商、内容提供商和设备供应商的合作,共同发展网上音视频业务。为

央视高清影视频道元旦开通每月120元

【导读】上周五,海信集团与央视旗下中央数字电视传媒有限公司(中数传媒)签署合作协议,海信成为CCTV《高清影视》频道战略合作伙伴唯一国内合作伙伴。本月打电话免费让表格生动起来趋势送当当500元代金卷买软件送联想服务器据新华社电据《竞报》报道,上周五,海信集团与央视旗下中央数字电视传媒有限公司(中数传媒)签署合作协议,海信成为CCTV《高清影视》频道战略合作伙伴唯一国内合作伙伴。此前,中数传媒与日立和松下签署了战略合作协议。中央电视台《高清影视》频道也将于2006年1月1日起正式开通。根据北京奥组委对国际奥委会的承诺,2008年北京奥运会将采用高清电视技术向全世界进行转播。按照广电总局的规划,我

地面数字电视频率规划研究报告出版发行

2005年12月中国宇航出版社结合当前数字地面电视飞速发展的大好形势,重拳推出了广播科学研究院技术系列丛书:《欧洲、非洲和阿拉伯地区地面数字电视规划研究报告》、《VHF/UHF频段地面数字电视频率规划研究报告》,这两本书是我国地面数字电视发展史上具有里程碑意义的一部科学研究报告。该丛由广播科学研究院邹峰副院长等编著,作者都是地面数字电视方面的专家。VHF/UHF频段地面数字电视频率规划研究报告

观众锁定3岁孩童 国际婴儿电视频道开播

德国巴登-符腾堡州有线电视公司28日宣布,该公司即将在其有线网络内开播国际婴儿电视频道,大约100万家用户能够收看到这一频道的节目。据介绍,这个频道的节目专门为婴儿和3岁以下小孩制作,白天的内容为适合婴儿观赏的图形,这些图形都被活化了,并加有动物园探险等内容。晚间播放音乐。所有节目使用的语言都很简单,适合婴儿模仿和记忆。婴儿电视频道总经理塔利特说,该频道的电视节目寓教于乐。参与节目制作的有教育学家、社会学家和心理学家。节目播放期间不插播任何广告。