NTT和NEC研发长距离光传输技术，助力IOWN APN全光网覆盖

11/13/2024，光纤在线讯，据NTT官网 11月12日报道，日本NTT和NEC宣布，他们已经开发了一种光节点系统，该系统具有扩大IOWN APN全光子网络覆盖范围的能力，并已证明该系统可以在执行多次波长转换的同时进行长距离传输。

1. 背景
      IOWN APN能够为用户提供高容量、低延迟的端到端光路，同时降低功耗（*2）。 预计这将实现工厂 DX、交互式实时视频分发服务和远程手术。 为了在更广阔的区域内提供端到端光路，有必要连接分配给它们的不同波长的光路。 这可以通过将光路的波长转换为所需的波长来实现，APN 中的光路通过该波长具有低延迟且无抖动（图 1）。

      NTT 长期在研究和开发 Photonic Exchange，这是一种构成 APN 的光节点系统。 为了有效地提供长距离的端到端光路，有必要通过波长适配器功能来确保传输性能，该功能将光路的波长转换并调整为所需的波长。 另外，NEC 还一直在研究和开发光模拟光 （OAO） 波长转换技术，该技术可以将每条光路的波长转换为其他任何波长。 这次他们在 NTT 正在研究和开发的光子交换中心使用 NEC 的 OAO 型波长转换技术进行了波长适配器功能的实验演示。

      

2. 技术要点
（1） 光子交换
      传统的光节点系统具有交叉连接功能，可根据连接目的地物理切换光路的方向，以及将光路移入和移出网络的功能。 Photonic Exchange 还具有波长适配器功能，该功能将波长应用于连接目标的未使用波长。 为了将波长适配器功能应用于长距离端到端光路，必须抑制波长转换的信号效应。 因此，我们根据要应用的波长转换方法的物理现象估计信号质量，并设计了一种抑制波长转换信号效应的光节点系统配置[图 2（A）]。 这有助于提供长距离端到端光路，有效利用每个区域中未使用的波长。

（2） OAO 型波长转换器
      OAO 波长转换器可以将光路的波长转换为任意波长，这是实现光子交换的波长适配器功能所必需的。 传统的波长转换方法会导致电气和数字信号处理部分引起的延迟和波动。 OAO 波长转换器仅限于将光信号转换为电模拟信号，并且可以在不将波长转换为电数字信号的情况下转换波长[图 2（B）]。 由于可以消除数字信号处理中出现的延迟和波动，因此可以在不影响低延迟和无抖动端到端光路特性的情况下改变光路的波长。

      
图 2：实现波长适配器功能的基本技术

3. 实验概要
      为了评估应用光子交换的波长适配器功能时端到端光路的传输性能，NTT 和 NEC 联合进行了传输实验评估。 使用 OAO 型波长转换器的原型，他们构建了一个圆形传输实验系统，每个轨道包括两个 OAO 型波长转换器（图 3）。 该实验系统用于测量 100 Gbps/λ 的光信号质量，具有多个波长转换。 在实验中，使用的OAO 波长转换器能够将波长转换产生的功耗降低约90%，延迟量降低约99%。结果证实，即使经过四次波长转换，也可以确保超过3000公里的传输性能。这将有助于扩大IOWN服务领域。

      本实验中确认的传输距离相当于在日本提供时可以穿越本州的距离。 这将有助于扩大 IOWN 服务领域，例如工厂 DX、交互式实时视频分发服务和远程手术。 此外，由于我们能够在该实验中确认多个波长转换，因此将有助于实现由不同运营商管理的跨网络的端到端光路。

      
图 3：通过应用波长适配器功能评估端到端光路传输性能的实验系统

4.各公司的作用
NTT：光子交换的研发
NEC：OAO 波长转换器核心技术的研发

5.未来发展
      未来，我们将继续进行具有波长适配器功能的光子交换在 APN 开发中的应用用例演示。 此外，我们将通过开放 APN 功能架构提案来促进 APN 的传播和发展，该提案将在 IOWN 全球论坛上定义。

名词解释：
#1 “NTT R&D FORUM 2024 -IOWN INTEGRAL”官方网站 https://www.rd.ntt/forum/2024/

#2 光路
光信号从光信号的发射器到接收器的路径称为光路。 每条光路都由其通过的光纤或光节点系统配置，并指定光信号的电容和要分配的波长。

*特此告知，本文系经过系统翻译而成，不排除存在误差、遗漏或语义解读导致的不完全准确性，建议读者阅读原文或对照阅读。

参考来源：https://group.ntt/jp/newsrelease/2024/11/12/241112b.html?continueFlag=256008cf9b91f976d648904bc8f07ba8