毛謙解讀「Pb/s級光傳輸」：技術的恩惠遠不止於此

【TechWeb】5G網路技術的日益臨近，讓我們又重新認識了通信技術，作為5G網路實現的關鍵一環，近日光通信領域又邁上了新台階，科研人員在國內首次實現1.06Pbit/s超大容量波分復用及空分復用的光傳輸系統實驗。

新技術的實現技術難點在哪？

從原來的網線，到現在的光纖，網路速度依靠介質載體得到了飛速的提升，相關數據顯示，目前商用的光纖速度最大傳輸容量是10TB/s，此次的技術突破後，傳輸容量將是現在單模光纖的10倍，可以在1秒之內傳輸約130塊1TB硬碟所存儲的數據，可以實現近300億人同時通話！

中國信息通信科技集團方面表示，這標誌著我國在「超大容量、超長距離、超高速率」光通信系統研究領域邁向了新的台階，達到了國際先進水平。

工信部通信科技委專職常委、武漢郵電科學研究院教授級高工毛謙，針對我國首次實現Pb/s級光傳輸一事，解釋了技術難點，並講述了對未來日常生活帶來的新變化。

據了解，此次實驗採用的是單模19芯的特種介質，在C+L波段內產生了375個光載波，基於硅光相干收發晶元實現了25GHz通道內的178.18Gbit/s DFTs-PDM-16QAM信號光收發。

毛謙指出，此次實現的Pb/s級光傳輸實驗採用波分復用和空分復用相結合的技術，其中空分復用用到19芯多芯單模光纖，這就涉及19芯光纖的設計、製造技術和相關工藝，技術難點眾多。

「在使用多芯光纖時涉及多芯的『扇入扇出』、光放、芯間串擾隔離技術；在將來商用時還要解決多芯光纖的熔接技術，和活動連接技術，技術環節眾多複雜。」毛謙說道。

在面積不到30平方毫米的商用硅光集成晶元上，集成了包括光發送、調製、接收等近60個有源和無源光元件，是目前國內集成度最高的商用硅光集成晶元之一。相關資料顯示，此次其硅光器件產品的面積僅為312平方毫米，為傳統器件的三分之一，且支持100~200Gb/s高速光信號傳輸，具備面積小、超穩定、高傳輸等特點。

此次的技術突破，解決了單模19芯光纖的通道間串擾難題，相鄰纖芯的隔離度優於-40dB，將干擾和影響降到了最低。

對我們日常生活帶來哪些質的變化？

「1秒內傳輸約130塊1TB硬碟存儲數據」、「近300億人同時通話」，Pb/s級光傳輸的實現讓不可能變成了可能，但對我們來說，技術的恩惠遠不止這麼少。

毛謙指出，光傳輸是信息技術領域的最基礎的設施，我們現在使用的寬頻接入、移動通信、互聯網、物聯網、智能製造、雲計算/霧計算、數據中心等等，都離不開光傳輸，隨著人類社會對信息的需求和使用量迅速增長，需要光傳輸提供更大的帶寬、更高的速度和更遠的距離。

Pb/s級光傳輸的實現，就像信息高速公里加寬、加快，使信息傳遞更順暢，涉及我們日常生活的社交聊天、視頻、遊戲、網購、支付、SOHO、自動駕駛等等，可以實現即點即現，快捷方便，智能生產、智能家庭、智能城市、智能社會都易於實現。人們的生活、工作、學習、娛樂等方式都會完全改變為新的方式。

5G時代，三超光傳輸將會奠定哪些基礎？

光通信作為主幹通信網，未來幾乎所有5G相關通信傳輸任務都需由其進行，隨著信息數據幾何量級的爆炸式增長，基礎網路壓力將越來越大，Pbit/s級三超光傳輸的技術突破，無疑對未來網路發展照亮曙光。

毛謙指出，無論是4G、5G，還是將來的6G，光傳輸都是基礎，除了基站到終端（如手機）是通過無線連接外，其餘部分都是光連接。只有不斷提高光傳輸的容量、速度、距離，才能滿足不斷發展的移動通信技術的需求，例如當前建設的5G網路前傳、（中傳）、後傳，包括核心傳輸，都要求光傳輸適應新的要求，如帶寬、時延、定時精度等等。5G核心網的傳輸更依賴於光傳輸在三超方面的能力，才能發揮5G的真正優勢。

據悉，本次實驗由光纖通信技術和網路國家重點實驗室、國家信息光電子創新中心、烽火通信和光迅科技聯合研究攻關，所使用的核心光晶元和光纖均為自主研製，具有完全自主知識產權。

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