毛谦：全球光传输网承受巨大压力 CL新型光纤助力容量提升

今天，在由中国国际光电博览会（CIOE）和C114联合主办的2022年中国光通信高质量发展论坛上，武汉邮电科学研究院原副院长兼总工程师、工信部通信科技委专职常委、亚太光通信委员会主任毛谦发表了题为“新型光纤助力光网传输容量提升”的演讲。他指出，目前全球光传输网承受着巨大的容量提升压力，而新型的CL光纤在C+L波段的衰减平坦性更好，衰减系数更低，能够有效提高可用的频谱带宽，从而支持光传输网实现更大容量。

据介绍，从2020年初爆发新冠疫情开始，全球范围内对网络带宽的需求日益增强，更促进光网流量的激增。当下全球数据流量正以每年26%的速率持续增长，全球年度IP流量将由2017年的1.5 ZB增长为2022年的4.8 ZB，光传输网作为通信网中最基础、最骨干的部分，承受着巨大的容量提升压力，高速、大容量的传输网络依然是光纤通信技术的主流发展方向。

提升光传输容量的三种方式

毛谦谈到，提升光传输容量主要存在三种方式，分别为提升频谱效率、增加空间并行度以及增大波段范围。

在提高频谱效率方面可以从多方面入手，包括ETDM的提高速率、多种复用维度（如PDM、PPM、OCDM、OTDM、OSCM、OOFDM、MDM、轨道角动量复用等）、先进调制技术、高阶调制格式、超级通道、频谱星座整形、FEC、SD等。目前实验室最高已达到1158.7 b/s/Hz，已经接近香农极限，而实用的水平还低于10b/s/Hz。

而在增加空间并行度方面则有两种方式，目前一直采用的是在一根光缆中容纳多根光纤，现在已经可以制造出数千芯的光缆。眼下业界正在关注的是MCF，即多芯光纤。如果再用多芯光纤制造多纤光缆，那么通道数的增加会又上一个台阶。

在其演讲中，毛谦着重谈到了目前行业研究的热点——增大波段范围，即MBT（多波段传输）。

在ITU定义的光纤应用6个波段（O、E、S、C、L、U）中，DWDM技术主要采用的是C波段，也即1998年发布的G.692一直沿用至今，其规定的最大波长范围是1528.77~1560.61nm，安排40或80个波。此后，YDT 1274给出了80波和160波的波长安排，首次提出同时使用C波段和L波段实现160波。到2020年，NGOF在扩展C波段波分复用（WDM）系统技术白皮书中，提出在现有C波段80波的基础上，扩展为C+的96波，以及扩展为C++的120波应用，进一步可以考虑多波段C+L波段的192波及240波。

那么光纤能不能支持MBT呢？根据ITU关于光纤衰减参数的规范（G.652D）以及APC（亚太光纤光缆产业协会）技术工作委员会调查对国内外主要光纤光缆厂家标准单模光纤G.652D在C+L波段的衰减特性的调查发现，所统计厂家的产品均符合ITU和YD要求。不过，衰减最低波长并不在1550nm，大多在1565~1580nm范围，统计中值为0.1851dB/km。但是1525nm和1625nm处衰减系数相较于最小值增大会对WDM各个波长的光信噪比（OSNR）有较大影响。

适应C+L WDM应用的新型光纤应运而生

“如何改进光纤衰减特性适应C+L WDM应用呢？一是减小光纤衰减系数；二是光纤的衰减特性曲线应该尽量平坦；三是和标准单模光纤完全兼容。”毛谦表示，正因此，新型光纤出现了。

2021年12月，APC发布了《C+L WDM 系统用超大容量单模光纤》国际标准。

据介绍，CL光纤的主要特点包括：CL光纤在C+L波段的衰减平坦性更好，衰减系数更低，能够有效提高可用的频谱带宽；同时，CL光纤可以有效减小C+L WDM系统OSNR的劣化，支持240波系统的传输；并且与G.652D光纤完全兼容；同时也可以设计得和G.657光纤兼容。此外，CL光纤既考虑了标准径光纤，又考虑了细径光纤和光纤带，利于节省成缆和敷设空间。

毛谦进一步谈到，目前国内主流光纤光缆生产厂商都可以提供CL光纤光缆。而为了进一步提高CL光纤的特性，需要从材料优化、波导结构设计、光纤制造工艺等多方面着手，各厂商还在努力改进和提高CL光纤的品质。随着CL光纤的应用经验积累和光传输技术发展的要求，CL光纤标准将适时进行修订。如对适用波段范围、截止波长、衰减特性等进一步优化。

不过在演讲最后，他强调，CL光纤仅为MBT提供了光纤方面的支持，在其它技术方面，如光纤放大器、光模块、MUX/DMUX等各方面都需要解决相应的问题，还需要共同努力，才能推进CL WDM的应用。另外，业界对MBT的探索并非只停留在C+L波段，流量的爆炸式增长，需要光传输容量更大的提升，S+C+L波段有更宽的频谱，而整个O+E+S+C+L波段可用频谱带宽可达到54THz，若全部应用能极大提升光传输容量。当然，其中需要解决的技术问题更多，还需要整个业界的通力合作才能实现。

C114通信网 岳明

六博光电受邀第五届无线光通信理论与组网技术论坛并作主题报告

为促进无线光通信及组网技术领域内的交流，2024年7月16-18日，第五届无线光通信理论与组网技术论坛于兰州理工大学彭家坪校区召开。本届论坛由兰州理工大学、兰州城市学院和甘肃省电子学会主办，长春理工大学和西安理工大学协办。

武汉六博光电技术有限责任公司研发部经理夏亚辉受邀前往大会，作主题报告《无人机空地10Gbps激光通信实验》。

报告主要内容有：无人机技术已经从军事领域延伸到安防、5G通信、勘测巡检等诸多民用领域。无人机常常需要进行高速数据交互,特别是在应急救灾等特种场景下，而传统的射频(RF)通信链路已无法独立满足上述应用的要求。无人机机载激光通信设备有着传统通信方式没有的优点，能有效解决上述问题。FSO通信具有带宽高、抗干扰性强、保密性高、快速部署、不受频谱限制等诸多优点，可配合无人机完成与各种地面站之间的数据回传，也可助力无人机与无人机之间的通信。传统的无人机微波通信极易被干扰甚至劫持信号，造成信息泄露、无人机失灵，甚至是被恶意操纵的严重后果。而基于无线激光通信技术的无人机则可以有效地抵御恶意干扰。因此，这项技术在军事、勘探等领域有着广泛的应用前景。

据了解，无线光通信理论与组网技术论坛从2018年开始举办，至今已是第五届。论坛是为我国无线光通信领域的专家特别是中青年科技工作者以及博士和硕士研究生展示最新科技成果、促进学术交流等需求而搭建的高水平学术交流平台，以鼓励优秀人才成长为主旨，充分发挥学术引领、人才培养的重要作用。

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