文章摘要:在全球光通信竞争愈加激烈的背景下,entity["organization", "中国电信研究院", 0]联合entity["organization", "华为技术有限公司", 0](以下简称“中国电信”与“华为”)取得了一项震撼业界的技术突破:利用空芯光纤,在仅依赖 EDFA (掺铒光纤放大器)直放的条件下,实现了“单波 800 Gbps / 1.2 Tbps 超长单跨无中继传输”的世界纪录。此次成果不仅在单波 800 Gbps 系统中打破了以往依赖遥泵或拉曼放大器的距离纪录,还在单波 1.2 Tbps 系统中首次突破200 km的无中继传输里程。这一突破植根于空芯光纤在低非线性、低衰减方面的优势,结合高波特率设备、先进调制格式和系统级功率控制设计,同时辅以精心优化的光纤熔接工艺与器件端设计。在行业角度,这标志着我国在超长距离、高速率光传输技术上已迈出关键一步,为未来云 数据中心互联、海岛无人区专网、电力与石油行业通信网络等提供了强大支撑。文章将从:技术背景与意义、突破方案与关键技术、系统实现过程、行业应用与未来展望四个方面进行详细阐述,全面解读这一创新成果的深远价值。
1 技术背景与意义
随着全球数据流量的爆炸式增长,云计算、人工智能、5G/6G 、超大规模数据中心互联等行业场景对传输带宽和距离要求愈发严苛。在此背景下,光纤通信作为信息传输的“高速公路”承担着越来越大的压力。传统光纤系统中,为了保证信号在长距离传输中的质量,往往需要在途中加入中继、放大器甚至电再生设备,这既增加了系统复杂度,也提升了运维成本。
在此背景下,“单跨无中继传输”便成为业界追求的方向——即在一根光纤跨越较长距离过程中,不依赖中继节点或电再生,仅通过光学放大、低衰减光纤、先进调制技术实现端到端传输。这种方式可显著降低系统故障点、削减能耗并提升网络可靠性。此次中国电信与华为的突破,就是对这一方向的重要实践。
更具挑战性的是,在“单波”层面实现极高速率(例如 800 Gbps 或 1.2 Tbps)并实现超长单跨无中继传输。这意味着一根波长承载如此高的传输速率,并且在没有中继节点的情况下穿越几百公里,信号仍能维持良好的误码率和稳定性。这在行业内堪称“速度 + 距离”的双重突破,其意义不仅在于技术记录的刷新,更在于为运营商建设未来高容量、长距离网络提供了关键参考。
2 突破方案与关键技术
为了达成这次“单波 800 Gbps / 1.2 Tbps 超长单跨无中继传输”的世界纪录,中国电信与华为在技术方案上做了系统性设计。首先,在光纤介质层面,采用了先进的空芯光纤(Hollow Core Fiber,HCF)——其具有低非线性、低时延和较低衰减的特点,有效减轻了传统光纤中光信号在长距离传输中遭遇的非线性失真、色散和信噪比衰减问题。 citeturn1search0turn1search2
其次,在设备端和系统端,中国电信/华为采用了155 Gbaud波特率的线路侧设备,并结合低阶调制格式(如 QPSK PCS-16QAM、PCS-64QAM)来释放设备的传输能力。通过高波特率与合适的调制方式,系统在高入纤功率条件下仍实现了误码率控制。该系统分别达到了入纤功率 36 dBm 和 34 dBm 的水平。 citeturn1search0
再次,在放大链路设计方面,此次实验仅使用了 EDFA 放大配置,没有引入复杂的遥泵或拉曼放大器组合,从而最大化简化系统结构、降低成本与故障点。此前业界在类似条件下,最长传输距离还停留在 404 km (使用双遥泵放大器)或 437.7 km (遥泵+拉曼组合)水平。中国电信/华为此次突破,将单波 800 Gbps 系统的传输距离提升了 174.2 km。 citeturn1search0turn1search2
3 系统实现过程
在整个实现过程中,中国电信联合华为在光纤、设备以及系统参数方面均作了深度优化。光纤层面,采用了平均衰减系数低至 0.083 dB/km (在1557.4 nm)等级的支撑管空芯光纤(ST-HCF)。该光纤在熔接工艺上也做了大量工作:成功完成 148 个熔接点,平均熔接损耗仅 0.08 dB。 citeturn1search0

系统层面,在实验中分别实现了单波 800 Gbps 系统和单波 1.2 Tbps 系统的传输。其中,单波 800 Gbps 系统在直放条件下实现 611.9 km 与 436.1 km 两项单跨无中继传输里程。与此同时,单波 1.2 Tbps 系统实现了全球首个单波超 200 km 的单跨无中继传输。 citeturn1search0
此外,系统还通过控制进入光放的功率来有效控制噪声系数,构建了超高速纯 EDFA 放大链路的大跨损补偿能力。这意味着即便在长距离、大功率传输条件下,系统仍能维持较低的噪声提升,从而保证信号端到端的质量,为行业提供了可落地的路径。
4 行业应用与未来展望
这一突破在行业层面具有深远的应用价值。对于云数据中心互联、大规模骨干网、海岛及广域无人区连接、能源专网(如电力、石油)通信等场景,超长距离、高速率、低故障点的传输需求日益增长。中国电信与华为此次的技术成果正好契合这些需求。 citeturn1search2
举例来说,在电力、石油等行业的专网通信中,往往需要跨越无人区或海岛,传统中继节点难以落地或成本极高。利用此类单跨无中继的光传输方案,可以显著降低系统复杂度与运维难度,同时提升可靠性。此次实验中即指出可“有效支撑电力、石油等部门的通信专网和近海岛屿、陆地广域无人区的信息化建设”。 citeturn1search0
展望未来,这一突破也为下一代光通信系统的发展奠定了基础。随着 6G 时代、万物互联、海量 AI 训练/推理对通信骨干网带宽与距离的要求更加严苛,高速、低时延、远距离的光传输技术将成为竞争关键。中国电信与华为的此次成果,不仅刷新纪录,也为我国在国际光通信技术竞争中增添新筹码。
进一步来看,随着光纤介质、放大链路、调制格式、波特率器件等技术的不断迭代,上述技术方案有望进一步扩展至更高速率(如 1.6 Tbps、2 Tbps )或更远距离。与此同时,在实际商用中,还需考虑成本、可靠性、供应链、运维便利性等因素,这对运营商和设备厂商均提出新的挑战与机遇。
总之,这次突破不仅是雷火官网一次“再创纪录”的实验,更是一次具有指向性、可落地的技术演进,为通信基础设施建设提供了更强的支撑。
总结:
通过本文的阐述,我们可以看到,作为全国通信骨干网络运营商的中国电信,联合设备制造巨头华为,在光通信领域完成了一次里程碑式的技术突破:利用空芯光纤、155 Gbaud 设备、低损耗熔接、纯 EDFA 放大链路等多项关键技术,成功实现“单波 800 Gbps / 1.2 Tbps 超长单跨无中继





