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400G 技术是如何实现信息高速传输的

1 周前 / 阅读约6分钟

来源：IT之家

不知道大家是否想象过，在未来的某一天，我们能在转瞬间下载一部高清电影。要想实现这个梦想，离不开一项关键技术的支持，那就是我们今天的主角 ——400G！

原文标题：《告别延迟！看 400G 带你飞越数据天际线》

400G 技术就像信息高速公路中专属的“超车道”，让数据传输的速度与激情达到了新的高度。

那么，我们为什么需要 400G？400G 究竟是什么？它是如何工作的？又有哪些优势和应用场景呢？下面就让文档君带大家一起探索这个网络世界的“超速引擎”吧！

1、为什么需要 400G？

为了方便大家理解，我们把网络比作城市的快递服务。

以前东西卖得少，用小车送快递就够了。但现在网购火了，每天成千上万的包裹要送，小车就不够用了。同样，高清视频和在线游戏让网上的“包裹”也多了起来，旧的网络就像小货车一样，开始吃不消了。

所以，就像快递公司要换大车或者优化路线一样，我们需要升级到 400G 技术，让网络这个“大货车”能更快、更高效地处理海量数据。

说到这里，你可能会疑惑了，400G 到底是什么呢？

400G（400Gbps，400 Gigabits per second），代表了每秒可以传输 400 千兆比特的数据量，比目前广泛应用的 100G 技术还要快 4 倍！

相比于 100G 系统，400G 技术具备了高带宽、低延迟、高可靠性等众多优势，支撑起了正在蓬勃发展的“5G”时代。

400G 到底是如何造就数据的“飞驰人生”的呢？接下来，就让文档君揭开这背后的两大秘密武器 ——PM-16QAM 技术和 SD-FEC 软判决算法。

1. PM-16QAM 技术

PM-16QAM 是高阶码型调制格式，PM 指把一个光信号分离成 2 个偏振方向，再把信号调制到这两个偏振方向进行传输，相当于对数据做了“1 分为 2”的处理。

这样虽然每个方向的信息量减少了，但两个方向的传输可以同时进行，总的传输速率并没有降低。

简单来说，就像咱们平时见的，送快递的大卡车装得满满的才出发。但现在有了“双车道运输法”——PM，就好比咱把这大卡车分成俩小车，每辆小车各走一条道。

这样虽然每辆车装的快递少了一半，但因为两辆车同时干活，送快递的速度反而比一辆大车装满后再发车还要快。简而言之，就是用两辆小车同时送，代替一辆大车慢慢来，效率不减还灵活。

16QAM 指一个符号表示 4 个数字 bit，相当于对数据做了“1 整合 4”的处理。

16QAM 就好比“超级装载技术”。以前的送货方式就像每个快递盒只能放一个快递，效率不高。现在有了 16QAM，就像每个盒子里可以装四个不同的快递！整体上，一次能送的快递种类和数量大大增加。在通信世界里，16QAM 就是用这种“多合一”的方法让信息传输更快更多。

2. SD-FEC 软判决算法

SD-FEC 软判决算法采用 15%~25% 码字开销，来提升系统信噪比，实现长距离传输需求。

为了便于理解，我们可以把这个过程想象把一箱超贵重的宝物从深圳寄到西安。运输快递时，我们需要对快递进行保护，而传输数据时也需要对数据进行保护。为了保证这些宝贝安全到达，快递公司用了两种特别的包装方法 —— 就像用 SD-FEC 软判决算法保护数据一样。

第一种方法 ——15% 开销版，快递公司在每个宝物周围都裹上一层厚厚的气泡膜，这层保护占了整个包裹体积的 15%。这样就算路上颠簸，宝物也不会被压坏。这就好比在信号传输中加了一点额外的信息来提高抗干扰能力。
第二种方法 ——25% 开销版，快递公司发现有时路上特别颠，气泡膜可能不够。于是公司升级了包装，把气泡膜加厚到包裹体积的 25%。这样一来，即使遇到超级颠簸的路，宝物也安全得很。这就相当于在第一种方法的基础上增强了错误纠正的能力，让信号传输更稳定。

此外，我们的快递公司还很智能。当他们知道路上很平的时候（信号质量好），就会用第一种方法（15% 开销版）来节省成本；但一旦遇到烂路（信号质量差），就会自动切换到第二种方法（25% 开销版），确保宝物无论何时都能安全到达。