大容量光传输技术进展与 400G C+L 系统研究

摘要：分析了长距光传输系统容量提升的三大途径，围绕单波超400G、波段扩展及空分复用三大技术热点介绍其研究进展及标准化动态，对比空分复用和波段扩展的应用前景；之后，针对波段扩展系统开展单波 400G C+L 实时传输试验研究，验证了功率均衡对功率平坦度和传输代价的改善效果。研究表明，相比于空分复用，短期内C+L波段扩展应用更具实用价值；对于 400G C+L 传输系统，功率均衡可改善系统的OSNR瓶颈，并控制L波段的非线性代价。

关键词：大容量传输；400G C+L；扩展波段

0 引言

随着5G、云计算、移动互联、超高清视频等带宽密集型业务的快速发展，网络流量将持续保持高速增长。据Cisco预测[1]，从2017年到2022年，全球IP数据流量年复合增长率（Compound Annual Growth Rate，CAGR）将高达26%。与此同时，互联网用户对网络接入带宽的要求也进一步提升，预计在2018—2023年间全球固定接入速率和移动接入速率将分别保持20%和27%的CAGR增长率[2]。毫无疑问，作为信息和流量的承载底座，光通信基础设施将在带宽扩容和单波提速方面面临巨大压力。

基于光场5个独立的物理维度和香农容量公式，可知提升光传输系统单纤容量主要有3条途径：一是提升单波速率；二是压缩信道间隔，提高频谱利用效率；三是复用更多的信道数量。提升单波速率的技术手段主要依靠先进的光数字信号处理（Optical Digital Signal Processing，oDSP）和纠错编码（Forward Error C

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