T比特级超长距离光传输再进一步

曹丽娟

1976年，我国第一根光纤诞生，当时的光通信研究还是“非主流”。

33年过去，如今，宽带光网络已成为全球信息互通的管道，成为国家经济社会发展的重要基础、国家工业化与信息化融合的重要纽带。

时代仍在进步。随着移动互联网、互联网支撑的大数据存贮、云计算等层出不穷的新型业务蜂拥而至，互联网用户对信息获取速率的需求不断提高，我国的超高速长距离光传输技术研究迫在眉睫，如何不断提升光纤传输系统的容量成为新的挑战。

目前，100Gbit/s的波分复用光纤通信系统已开始商用部署，400Gbit/s也已在实验室条件下实现，而市场对更高速光传输系统设备的需求愈发强烈。未来研究必将向着1Tbps乃至更高速率发展。“超高速超长距离T比特光传输系統关键技术与工程实现”项目，就是在这样的背景下开展。

该项目针对国内高速光通信迅速发展的迫切需求，突破了高阶调制与信道编码的联合设计、超低信噪比的光信号放大、变采样点的光数字均衡等关键技术，解决了抑制超长距离大容量光传输中的色散与非线性联合作用、大跨段损伤等关键难题。

研究过程中，项目组提出了一种基于多概率分布的光子矢量整形方法，将等概率星座点划分为不同信息编码的多类型、多概率分布和不同欧式距离下的相关编码，通过数据流的多概率分布以及光信号的矢量整形，使其更符合光纤非线性传输信道，保证了极限纠错误码率，解决了千公里链路的大跨段损伤的难题。

他们突破了多级并行信息同步、复合时钟锁定、多采样点光信号变速均衡等关键技术，开发出的国际首款60Gbaud的ODSP芯片达到了单载波速率100G、200G、400G灵活配置能力。

他们提出“16QAM+偏振复用+多波并行”的技术方法和实时在线处理的单通道T比特光传输系统方案，突破2T量级OTN交叉互联单板实现、5个子载波的动态聚合与多板卡高速背部互联等关键技术，最终完成了单通道T比特光传输系统设备研制，搭建了T比特千公里镜像传输系统。

在此基础上，项目组建成了“武汉-上海”T比特示范工程，实现了单载波l.36Tb/s实时在线传输，总谱效率达到5.44bit/s/Hz。

以这一工程为蓝本与示范，相关成果得到了国内外部分主流运营商的认可，又相继应用在“青岛至济南的单波长200G联通骨干网络”“西班牙骨干网200G升级（与西班牙运营商orange合作实现）”“国家有线电视网建设与改造”“新型特种光纤测试系统”等工程项目中。到目前为止，相关成果的转化应用，已实现直接经济效益12.93亿元，社会效益同样显著。

这一项目的实现，表明我国未来光纤骨干网建设有能力平滑升级到1T平台。而相关成果的成功应用，也促进了国内光纤通信行业的发展，提高了我国在光通信领域的国际影响力，为“宽带中国”、“工业互联网”等国家发展战略的实施提供了重要的技术支撑与保障。

光载万物，通联你我。在无数科研人的共同努力下，我国的光通信研究与行业正一步步走向远方，走向更高速、更长距离、更大容量。

责编/高妍