Neos携手北电：突破性完成远距离100G光传输试验

一、技术背景与行业需求

随着5G网络建设加速、云计算规模扩张及高清视频传输需求激增，全球数据流量年均增长率超过40%。传统10Gbps传输系统已难以满足骨干网扩容需求，100Gbps及以上速率的光传输技术成为行业焦点。然而，远距离传输面临三大技术挑战：

1. 色散补偿难题：光纤非线性效应与色散累积导致信号畸变，传统DCF（色散补偿光纤）模块在100Gbps速率下补偿效率下降30%以上。
2. 信噪比（SNR）劣化：每增加100km传输距离，SNR下降约2dB，需通过相干检测与数字信号处理（DSP）技术提升接收灵敏度。
3. 设备兼容性障碍：多厂商设备混用时，光接口标准差异可能导致链路误码率激增至10^-3量级。

北电网络推出的第四代光传输平台，采用可调谐激光器（ITLA）与高阶调制格式（如DP-QPSK），将单波长传输距离从80km提升至200km以上。Neos选择该方案进行试验，旨在验证其在真实场景中的技术可行性。

二、试验方案设计与实施

1. 试验拓扑结构

采用环形网络拓扑，设置3个核心节点（A、B、C），节点间距分别为120km（A-B）、180km（B-C）、150km（C-A），总环长450km。每个节点部署北电OSN 8800光传输设备，配置40波100Gbps通道，中心波长间隔50GHz。

2. 关键技术参数

• 调制格式：DP-QPSK（双偏振四相相移键控），频谱效率4bit/s/Hz
• FEC编码：软判决LDPC码，净编码增益（NCG）达11.2dB
• 光放大器：EDFA+Raman混合放大，噪声系数≤5.5dB
• 色散管理：动态可调DCF模块，补偿范围±1600ps/nm

3. 测试方法论

• 误码率测试：采用PRBS31伪随机序列，连续监测24小时，误码门限设为10^-12
• OSNR监测：通过OSA（光谱分析仪）实时采集，采样间隔15分钟
• 延迟测量：双向环回测试，精度±1ns

三、试验结果与数据分析

1. 传输性能验证

在450km环网中，100Gbps信号实现零误码传输（BER<10^-15），OSNR余量达6.2dB，显著优于ITU-T G.959.1标准要求的3.8dB。动态色散补偿模块将残余色散控制在±80ps/nm以内，较固定补偿方案提升系统稳定性40%。

2. 功耗与成本优化

北电方案采用硅光子集成技术，单板功耗降低至12W/100G，较传统分立器件方案节能35%。试验中40波系统总功耗仅480W，按5年运营周期计算，TCO（总拥有成本）下降22%。

3. 兼容性测试

与Ciena、华为等厂商设备进行互通测试，通过OTN标准接口实现无缝对接。在混用场景下，链路误码率稳定在10^-13量级，证明北电方案的多厂商兼容能力。

四、技术突破与行业价值

1. 核心技术创新

• 智能光监控通道（OSC）：集成1588v2时钟同步，时间精度优于10ns
• AI驱动的故障预测：基于LSTM神经网络，提前72小时预警光模块衰减
• 灵活栅格技术：支持50GHz/100GHz混合波道，资源利用率提升60%

2. 对运营商的启示

• 网络规划优化：采用”中心局+前置放大”架构，可减少30%中继站数量
• 运维模式变革：通过SDN控制器实现波长动态分配，业务开通时间从小时级降至分钟级
• 能效比提升：在相同传输容量下，单位比特功耗降至0.3W/Gbps，较10G系统节能80%

五、未来演进方向

试验团队正开展两项扩展研究：

1. 400G超长距传输：基于16QAM调制与概率星座整形（PCS），目标实现800km无电中继传输
2. 空分复用（SDM）验证：采用多芯光纤与MIMO处理，计划将单纤容量提升至32Tbps

此次试验证明，北电光传输解决方案在100Gbps远距离场景中具备技术成熟度与商业可行性。对于计划升级骨干网的运营商，建议分三步实施：首先在核心环网部署100G系统，逐步向汇聚层延伸；同步建设SDN控制平台，实现跨域资源统一调度；最终向400G/800G平滑演进。技术选型时应重点关注光模块的长期可靠性（MTBF≥50万小时）及厂商的本地化支持能力。