近日,研究院牵头,联合、、烽火、贝尔和等业界合作伙伴,共同完成基于单载波400G 的关键技术验证,实现了总长度为1700km的超高速传输,快速推动了超长距超大容量技术研究的进步。

单载波400G OTN系统结构

单载波400G OTN是下一代骨干传送网的核心技术,但仍然存在传输距离不足、编码方式各异、频谱定义不一、系统总容量受限等诸多关键技术问题。在2019年的测试中,单载波400G仅能达到约600km传输距离,无法满足现网使用需求。为了应对这一问题,在本次关键技术研究中,中国移动依托长期研究超100G光传输的良好技术基础与应用经验,联合业界合作伙伴,通过对400G系统各部分损伤的精确评估,开展了对400G系统的波特率与通道间隔、编码格式与调制方案、新型衰减特性与非线性损伤、基于EDFA+拉曼的混合的噪声抑制及频谱波段扩展等诸多关键技术的深入研究,并对传输系统性能进行了综合优化。

G.652.D与G.654.E光纤参数对比

EDFA+拉曼混合放大器机理

综合优化首先通过扩展单载波信号的波特率至约90GBd,联合概率整形技术可降低等效调制阶数,实现约2-3dB的收发机背靠背性能提升;同时结合超奈奎斯特滤波和码间补偿算法,保证适配100GHz通道间隔,提升传输总体频谱效率;进一步引入超低损耗超大有效模场面积G.654.E光纤替代G.652.D光纤,获取末端OSNR的增益及全链路非线性效应的抑制;最后采用基于EDFA+拉曼的混合放大器,实现了约2.5dB的放大器噪声抑制。通过联合使用上述多种技术优化手段,最终实现了在超长距1700km G.654.E光纤链路上传送10路400G超高速OTN信号。

发射端与1700km传输后10×400G信号光谱图

本次单载波400G关键技术研究全面对比和验证了各类模型的性能,为由100G向400G的代际演进积累了宝贵的数据并提供了重要参考。