研讨超长距离无中继光传输技术与应用

张少兵　惠建平

摘  要：光纤通信系统是由光发送机、光接收机、中继器、无源器件、光缆等构件组成，怎样确保构件在超长距离的安全运行与传输效率。本文主要分析超长距离无中继光技术的应用及主要技术，为满足电力系统在沙漠、沼泽等特殊地区的通信要求，以供相关工作人员参考。

关键词：超长距离;无中继光;传输技术;应用

引言：

目前超长距离无中继光传输技术主要被应用于沙漠地区、沼泽地区或洲际干线中。为满足要求可利用超长距离无中继光传输技术，其优势在于它的通信容量大、中继距离长、体积小重量轻、价格低廉等的优点，这一技术可以用于打造超高速度超大容量超长距离传输网络，为下一代光传输网络进行的技术储备推动中国在光通信保持领先地位。

1、超長距离无中继光传输技术

根据ITU-T的标准，超长距离为160km，超出160km后在超长间隔中传输可直达各个端点并且不必增加中继装置的光传输技术。例如在一些特殊地区或较大规模的多城区下，为不添加工程成本也能保持通信的时效性，应选用超长距离无中继光传输技术，其超长距离无中继光技术不但减少了工程成本也降低了原来的中继站总数与运维成本，并且有较好的通信稳定性。

2、超长距离无中继光传输技术分析

2.1光传输调制技术分析

在超长距离无中继光传输技术中其光传输调制技术主要分为功率与色散，是为解决传输系统中出现的功率限制问题而形成的。例如在光放大与色散补偿后会造成一定的码间干扰、非线性效应等问题，这些问题会影响光传输系统的容量以及传输后的延长距离。在光传输调制技术中为确保传输信号的光载波达到正常传输方式，可分为直接调制与间接调制两种，一般可采用间接调试的方式以连续波激光器与外调制器相结合以此达到2.5Gbit。在利用直接调制方法时一般是在2.5Gbit以下系统中使用^[1]。

2.2FEC前向纠错技术分析

在光纤长距离传输系统中为提高传输信号速率应以FEC（Forward Error Correction）前向纠错技术提高光传输的效率，以此确保光纤长距离传输系统中的传输信号速率达到高标准。在确保信号的长距可靠传输方面也起着非常重要的作用。相比于10G系统，100G的OSNR需要提高10倍，这需要多种技术的组合应用才能实现，其中就包括FEC。

前向纠错技术作为实现信息可靠传输的关键，逐渐成为必不可少的主流技术。光纤通信中的FEC也经历了几代技术的演变，从经典硬判决，到级联码，而100G相干技术的出现使得软判决成为演进的方向。FEC在光通信中的位置如下图1所示：

3、超长距离无中继光传输技术的应用

3.1升级能力应用

在超长距离无中继光传输技术的应用中一般在初期配置可达到40波的情况下可进行升级最高可达到160波的能力。在升级时可采用分层升级，在系统初始40波的配置后可进行一次升级，一次升级可达到80波，在按照分波进行所指的OM模板以及输入波将原频率尾数为0的波道与频率尾数为5的波道进行合并后可升级到120波，当进行第三次升级应将接收分波段与所指OM模块相对应，以此达到160波的升级^[2]。

3.2产品应用

在超长距离无中继光传输技术中，如华为、烽火、爱立信马克尼等产品就应用了超长距离无中继光传输技术。在这些产品超长距离中包括有DEDFA最大饱和传输功率、DCM发送端、EDC电色散补偿的OTU。其主要优势在于在应用超长距离无中继光传输技术后不但工程成本较低其光纤功率也达到了长期使用的安全可靠性。例如在烽火产品逐渐创新中，我国辽宁地区完成国内首个单波400G传输1000km现网试点，本次试点基于烽火现网FONST 6000系列产品，双方利用联合实验室的优质平台，采用400G PS16QAM码型，在无中继的情况下完成了单波400G超长距离的现网试点。这是双方在光网络技术上的又一次创新，标志着400G超长距传输方案已经成熟，也意味着超长距离无中继光传输技术也实现了它本身的应用价值^[3]。

3.3 APR技术应用

在超长距离无中继光传输技术应用中，其传输系统中的激光器、光纤放大器等主要设备需要有一定的安全标志以此确保使用者的人身安全。在ITU-TG.664中明确提出了在光传送网络的接口上，特别是在采用放大器技术的系统的光接口上促成光学上（对人的眼睛与皮肤）安全的工作条件，需要在限定位置和受控位置的设备上采用自动重启的功率自动降低ARP（Automatic power drop）技术。例如当光纤断开后可采取G.664建议以此确保输出功率达到安全范围内，当光纤恢复后可重启设备确保功能正常运行。

结束语：

综上所述，在我国信息高速发展中，在一些特殊的环境下为实现超高效率、超大容量、超长跨距，应利用超长距离无中继光传输技术实施高效率的技术手段。以此在确保提高通信的稳定性与传输距离后，不断提高我国经济效益发展。

参考文献：

[1] 白歌乐. 内蒙古电力通信网无中继超长距离光纤传输系统的研究与应用[D]. 内蒙古：内蒙古大学，2014.

[2] 项旻，王炜，张瑞强，等. 遥泵系统无中继超长跨距传输的研究[J]. 光通信技术，2016，40（5）：19-21.

[3] 李波，张羽，王彦入，等. 宽带模拟射频信号超长距离无中继光传输系统的研究与实现[J]. 科技创新与应用，2016（18）：1-2.