毛谦解读“Pb/s级光传输”：技术的恩惠远不止于此

【TechWeb】5G网络技术的日益临近，让我们又重新认识了通信技术，作为5G网络实现的关键一环，近日光通信领域又迈上了新台阶，科研人员在国内首次实现1.06Pbit/s超大容量波分复用及空分复用的光传输系统实验。

新技术的实现技术难点在哪？

从原来的网线，到现在的光纤，网络速度依靠介质载体得到了飞速的提升，相关数据显示，目前商用的光纤速度最大传输容量是10TB/s，此次的技术突破后，传输容量将是现在单模光纤的10倍，可以在1秒之内传输约130块1TB硬盘所存储的数据，可以实现近300亿人同时通话！

中国信息通信科技集团方面表示，这标志着我国在“超大容量、超长距离、超高速率”光通信系统研究领域迈向了新的台阶，达到了国际先进水平。

工信部通信科技委专职常委、武汉邮电科学研究院教授级高工毛谦，针对我国首次实现Pb/s级光传输一事，解释了技术难点，并讲述了对未来日常生活带来的新变化。

据了解，此次实验采用的是单模19芯的特种介质，在C+L波段内产生了375个光载波，基于硅光相干收发芯片实现了25GHz通道内的178.18Gbit/s DFTs-PDM-16QAM信号光收发。

毛谦指出，此次实现的Pb/s级光传输实验采用波分复用和空分复用相结合的技术，其中空分复用用到19芯多芯单模光纤，这就涉及19芯光纤的设计、制造技术和相关工艺，技术难点众多。

“在使用多芯光纤时涉及多芯的‘扇入扇出’、光放、芯间串扰隔离技术；在将来商用时还要解决多芯光纤的熔接技术，和活动连接技术，技术环节众多复杂。”毛谦说道。

在面积不到30平方毫米的商用硅光集成芯片上，集成了包括光发送、调制、接收等近60个有源和无源光元件，是目前国内集成度最高的商用硅光集成芯片之一。相关资料显示，此次其硅光器件产品的面积仅为312平方毫米，为传统器件的三分之一，且支持100~200Gb/s高速光信号传输，具备面积小、超稳定、高传输等特点。

此次的技术突破，解决了单模19芯光纤的通道间串扰难题，相邻纤芯的隔离度优于-40dB，将干扰和影响降到了最低。

对我们日常生活带来哪些质的变化？

“1秒内传输约130块1TB硬盘存储数据”、“近300亿人同时通话”，Pb/s级光传输的实现让不可能变成了可能，但对我们来说，技术的恩惠远不止这么少。

毛谦指出，光传输是信息技术领域的最基础的设施，我们现在使用的宽频接入、移动通信、互联网、物联网、智能制造、云计算/雾计算、数据中心等等，都离不开光传输，随着人类社会对信息的需求和使用量迅速增长，需要光传输提供更大的带宽、更高的速度和更远的距离。

Pb/s级光传输的实现，就像信息高速公里加宽、加快，使信息传递更顺畅，涉及我们日常生活的社交聊天、视频、游戏、网购、支付、SOHO、自动驾驶等等，可以实现即点即现，快捷方便，智能生产、智能家庭、智能城市、智能社会都易于实现。人们的生活、工作、学习、娱乐等方式都会完全改变为新的方式。

5G时代，三超光传输将会奠定哪些基础？

光通信作为主干通信网，未来几乎所有5G相关通信传输任务都需由其进行，随着信息数据几何量级的爆炸式增长，基础网络压力将越来越大，Pbit/s级三超光传输的技术突破，无疑对未来网络发展照亮曙光。

毛谦指出，无论是4G、5G，还是将来的6G，光传输都是基础，除了基站到终端（如手机）是通过无线连接外，其余部分都是光连接。只有不断提高光传输的容量、速度、距离，才能满足不断发展的移动通信技术的需求，例如当前建设的5G网络前传、（中传）、后传，包括核心传输，都要求光传输适应新的要求，如带宽、时延、定时精度等等。5G核心网的传输更依赖于光传输在三超方面的能力，才能发挥5G的真正优势。

据悉，本次实验由光纤通信技术和网络国家重点实验室、国家信息光电子创新中心、烽火通信和光迅科技联合研究攻关，所使用的核心光芯片和光纤均为自主研制，具有完全自主知识产权。

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