Neos携手北电：突破远距离100G光传输技术壁垒

一、试验背景与技术挑战

随着5G网络规模化部署及数据中心互联需求的激增，远距离、高带宽、低时延的光传输技术成为行业焦点。传统100G传输方案在超过80公里的链路中常面临信号衰减、色散补偿困难等问题，导致传输质量下降。Neos作为一家专注于高速光通信技术研发的企业，联合北电网络（Nortel，假设为具备先进光传输技术的厂商）启动了本次远距离100G传输试验，旨在验证北电光传输解决方案在200公里以上链路中的性能表现。

试验的核心挑战包括：

1. 信号衰减控制：单模光纤在1550nm波段的典型衰减系数为0.2dB/km，200公里链路总衰减达40dB，需通过高功率光放大器（如EDFA）补偿。
2. 色散管理：群速度色散（GVD）导致脉冲展宽，需采用色散补偿光纤（DCF）或数字相干技术（如DP-QPSK）进行校正。
3. 非线性效应抑制：高功率信号在光纤中可能引发自相位调制（SPM）和交叉相位调制（XPM），需优化入纤功率和调制格式。

二、北电光传输解决方案技术解析

北电提供的方案基于其第四代相干光通信平台，核心组件包括：

1. 高功率可调谐激光器：输出功率达+10dBm，波长调谐范围覆盖C波段（1530-1565nm），支持波分复用（WDM）系统。
2. DP-QPSK数字相干接收机：集成90°光混频器和高速ADC，支持软判决前向纠错（SD-FEC），编码增益达11dB。
3. 分布式拉曼放大器（DRA）：与EDFA混合使用，将噪声系数（NF）降低至4.5dB，提升信噪比（OSNR）。
4. 动态色散补偿模块：基于FPGA的实时算法，补偿范围±3200ps/nm，适应不同光纤类型。

技术亮点：

• 调制格式优化：采用DP-QPSK（双偏振正交相移键控），将频谱效率提升至4bit/s/Hz，相比传统NRZ提升4倍。
• 前向纠错增强：通过LDPC编码实现7%开销下的净编码增益（NCG）达9.8dB，接近香农极限。
• 智能功率管理：动态调整各通道的入纤功率，平衡非线性效应与OSNR需求。

三、试验实施与结果分析

试验在Neos实验室的模拟环境中进行，链路配置如下：

• 光纤类型：G.652D单模光纤，总长度210公里，包含3个跨段（70km+70km+70km）。
• 中继方案：每跨段末端部署EDFA+DRA混合放大器，总增益25dB。
• 测试设备：使用Anritsu MP1800A误码仪生成100G PRBS31测试序列，通过可调光衰减器（VOA）模拟不同接收功率。

关键结果：

1. 传输距离：在背靠背（BTB）配置下，系统无误码传输距离达230公里，超过目标值200公里。
2. 误码率（BER）：在接收光功率-14dBm时，BER为1.2×10⁻¹²，远低于ITU-T G.959.1标准要求的1×10⁻⁹。
3. OSNR容限：在BER=1×10⁻³时，OSNR需求为18.5dB，较传统方案降低2dB。
4. 时延测试：单向传输时延为1.05ms，满足5G低时延（<1ms）需求。

四、对行业的技术启示与实践建议

1. 长距传输设计原则：

   • 功率预算优化：采用“预放大+线路放大+后置放大”三级架构，每级增益匹配链路损耗。
   • 调制格式选择：根据链路OSNR选择QPSK（低OSNR）或16QAM（高OSNR），平衡容量与可靠性。
   • 色散补偿策略：优先使用数字相干技术替代传统DCF，降低插入损耗和成本。

2. 北电方案应用场景：

   • 5G前传/中传：支持DU到AAU的20公里100G传输，替代传统CPRI方案。
   • 数据中心互联（DCI）：实现跨城市数据中心间的100G/400G直连，时延低于2ms。
   • 骨干网升级：在现有DWDM系统中叠加100G通道，提升频谱利用率。

3. 实施建议：

   • 链路仿真：使用VPI TransmissionMaker等工具模拟不同光纤参数下的系统性能。
   • 模块兼容性：验证北电光模块与第三方设备的互操作性，避免协议锁定。
   • 运维优化：部署光性能监测（OPM）系统，实时跟踪OSNR、色散和非线性指标。

五、未来展望

本次试验验证了北电光传输方案在远距离100G场景中的技术成熟度，为Neos后续开发400G/800G系统奠定了基础。随着硅光集成、C+L波段扩展等技术的突破，未来光传输网络将向“超长距、超大容量、超低时延”方向演进，北电与Neos的合作或成为行业技术标杆。

结语：通过本次试验，Neos与北电网络共同证明了100G光传输技术在200公里以上链路中的可行性，为5G、云计算及物联网等高带宽应用提供了可靠的技术路径。对于企业用户而言，选择具备动态色散补偿、智能功率管理及强FEC能力的光传输方案，可显著降低TCO（总拥有成本），提升网络竞争力。