我国超高速超大容量超长距离光纤通信基础研究取得重要进展

　　2010年12月24日，武汉邮电科学研究院、光纤通信技术和网络国家重点实验室及烽火通信公司在北京宣布完成“单光源1-Tbit/s LDPC 码相干光OFDM 1040km传输技术与系统实验”，经过测试和工信部科技司鉴定，专家组一致认为该项目成果填补了国内空白，与国际已报道的同类实验系统相比，达到了国际领先水平。

　　目前光纤通信骨干网链路上通常采用密集波分复用（DWDM）技术，比如烽火通信公司于2005年在上海到杭州开通的80×40Gbit/s系统（国家863项目），这个容量相当于四千万对人同时通话。近两年国际上也有公司开通或测试通过了单通道速率为100Gbit/s的系统。但是当单通道速率达到400Gbit/s或1-Tbit/s后，由于受光信噪比、非线性和色散等因素制约，需要采用新的技术。无线移动通信与光通信技术的发展也不断出现交叉和融合，原来在宽带无线移动通信系统中广泛使用的OFDM（正交频分复用）和LDPC（低密度校验码）等编码技术，已成为超高速超大容量超长距离（3U）光通信基础研究的热点，科技部从2009年开始加大力度支持这项973基础研究。为此各国均投入了大量人力、物力进行研究，在实验室取得单波1-Tbit/s 600公里系统实验是近期国际上的最高记录。

　　该项目意义在于，通过提高单波比特速率的方式来增加光传送网络的传送容量，以解决互联网流量爆炸式增长带来的骨干传输网拥堵问题。以现在铺设的40Gb/s网络为例，家庭用户所使用的信号流量一般在Mb/s级左右。以1Mb/s流量为例，则一根光纤所能支持的最大用户数量为4万户。而对于1Tb/s骨干传输网络，在不改变光纤链路的同时，则可支持最大用户100万户，每户的使用速率为原有的25倍。

　　国家信息网络建设离不开光传输基础设施建设，光纤通信正在从多通道、高速率向超高速超大容量超长距离（3U）光通信演进，通信和信息产业领域中新一轮的国际竞争正在酝酿之中。400Gbit/s和1-Tbit/s光传输技术正是构筑下一代光通信网络的核心技术和支柱。科技部从2007年开始部署在条件好的企业建设国家重点实验室，取得很好成效。从我国情况看，在“十一五”之前，光传输系统的研究始终在提高传输容量和延长传输距离两个坐标轴向上不断取得进步。每一次传输容量和传输距离的突破，都是基于新技术的采用和关键问题的解决而实现的，同时又伴随着新限制因素的出现。

　　我国于1972年开始进行光纤通信研究，迄今已铺设光纤约2.6亿芯公里，是互联网和无线移动通信网的基础设施。鉴于我国已经铺设了大量光纤的国情，为了有效节省成本，并满足通信容量日益增长的迫切需求，必须在已有线路上实现并完成从10Gb/s到40Gb/s/100Gb/s再到400Gbit/s和1-Tbit/s光传输的平滑升级。而为了实现这种超高速超大容量长距离（3U）光传输，正交频分复用、编码、先进调制格式、数字信号处理、数模转换、色散补偿等技术的进一步研究就显的非常必要。