Page 28 - 网络电信2019年10月刊下

2.5G 726km与10G 681km超长单跨距传输系统的

设计与研究

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项旻 ，朱一峰 ，隋亮 ，黄超 ，孙淑娟 ，龙函 1
1.武汉光迅科技股份有限公司；
2.中国南方电网超高压输电公司；
3.中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司

摘要：随着泛在物联网概念的提出，电力通信系统对大容量、无中继、超长距离传输的需求将大幅提升。实
验通过使用高阶拉曼放大技术、增强型高浓度遥泵放大技术、多旁路远程泵浦技术和相干光传输技术，以大有效
面积G.654.E光纤为传输介质搭建了一套超长距无中继光传输系统。实现了2.5G系统726 km、10G系统681 km无中
继传输，这是目前可查文献中2.5G与10G系统所达到的最长传输距离。实验成果为衡量大容量超长距无中继传输
系统性能、指标提供了实验依据和参考。
关键词：超低损光纤；超长跨距；无中继传输

引言 中单位有效面积的最大光功率是一定的，当超过最大阈值会产
随着国家电网特高压项目的建设，换流站之间的传输距 生非线性效应，严重影响系统通信。因此提高光纤单位有效面
离将越来越远，对于穿越无人区、崇山峻岭、荒野沙漠的传输 积的光功率阈值，将直接影响到传输距离的长短，而研究表明
链路，中继站的建设和维护将十分困难，而解决这一问题的有 大有效面积光纤可以明显改善光功率阈值允许更大的入纤光功
效手段就是利用超长距无中继光传输技术跨过这些区域，由于 率，并且大有效面积光纤损耗更低，使其在超长距通信中有重
无中继光传输链路中无有源设备，不需电力供应，因此维护方 要意义。目前G.654大有效面积光纤广泛应用于海底光缆，现在
便，这不仅简化了传输方案，解决了中继站建设和维护的问 陆地上也有应用。和传输介质一样，传输技术对传输距离也有
题，而且还大大减少了系统建设和运维成本。因此，研究超长 着重要的影响，与传统的传输技术相比，相干传输有着可以降
距无中继光传输技术对特高压工程的建设和发展显得尤为重 低接收端对OSNR（Optical Signal Noise Ratio，光信噪比）
要。 的要求，提高接收机的灵敏度等优点，被越来越多的应用在通
目前，电力通信系统主要应用的是2.5 Gb/s和10 Gb/s SDH 信传输系统中 [9-11] 。
（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）系统传 本文首次将2.5Gb/s PM-BPSK（Polarization Multiplexed
输，Hansen P B等人利用双向遥泵技术实现了2.5Gb/s速率 Binary Phase Shift Keying，偏振复用的二进制相移键控）
[1]
529km的传输 ，2010年Chang DI等人在10Gb/s调制速率下使用 和10Gb/s PM-QPSK（Polarization multiplexed Quadrature
超低损大有效面积光纤和增强型遥泵技术实现了645km的传输 Phase Shift Keying，偏振复用正交相移键控）调制技术应
[2]
。在更高速率和更大容量系统，对无中继传输技术的研究同 用在无中继传输系统中，结合增强型遥泵放大器（Remote
样取得了很好成果 [3-8] 。 Optical Pump Amplifier，ROPA） [12-13] 、相干传输技术和大有
在光通信系统中，入纤光功率和传输距离有着密切的关 效面积光纤实现了2.5G 726km（112dB）和10G 681km（105dB）
系，提高入纤光功率可有效的增加传输距离，但由于光在光纤 超长距无中继传输。

网络电信 二零一九年十月 49