英国团队在真实城市光纤网络实现450Tb/s新纪录,为存量通信基础设施扩容提供新路径

(问题)随着云计算、高清视频、线会议、人工智能训练等业务快速增长,全球数据流量持续攀升,核心网络与数据中心互联对带宽的需求不断加码;对多数城市而言,地下通信管网空间有限、施工协调复杂、建设成本高,单靠“再铺一层新光缆”来缓解带宽压力,往往会遇到投资大、周期长、扰民多等现实限制。如何在既有光纤资产上提升单位光纤的承载能力,成为增强网络韧性、支撑数字经济发展的关键议题。 (原因)据英国《新科学家》杂志网站3月31日报道,伦敦大学学院科学家在现有商用光纤上实现了每秒450Tb/s的数据传输速度,约为当前常见商用网络能力的十倍。其思路不是改造“线”,而是升级“端”:通过定制传输硬件,拓展光信号可利用的波长资源,使数据能在1264—1617.8纳米的更宽波段内传输。业内普遍认为,商用系统通常只在较窄的波长窗口工作,可用频谱决定并行通道数量与总体吞吐能力。此次方案相当于在不更换光纤本体的前提下,开放更多可用“通道”,从而显著抬升单纤容量上限。 (影响)更值得关注的是,此纪录并非在高度隔离的实验室光路中取得,而是在伦敦真实城市地下网络完成验证:数据从布卢姆斯伯里的实验室发出,传输至金丝雀码头的数据中心后折返,在城市环境中完成“极限传输”测试。城市网络往往面临温度波动、线路老化、连接点损耗以及外界电磁与机械扰动等不确定因素。在真实条件下仍能稳定实现超高吞吐,说明该方案在工程落地上更具可信度。研究团队表示,若推广应用,单条既有光纤带来的扩容效果可接近新增多条光纤的收益,从资产利用角度看,成本与效率优势更明显。 (对策)从通信基础设施建设规律看,提升光纤通信能力通常有两条路径:一是继续挖掘已部署光纤的潜力,通过更先进的调制解调、纠错编码、光放大与波分复用等技术提升单位光纤容量;二是研发新型光纤与新材料,改变物理约束、突破传统窗口限制。此次成果更偏向前者,即利用既有地下光纤资源,通过端到端设备升级实现扩容,减少大规模开挖与新建管道带来的成本和协调压力。对运营主体而言,这种“以设备换容量”的思路也更易分阶段推进:可优先在数据中心互联、城域骨干、热点区域等高流量场景部署,形成可复制的工程经验后再逐步扩展。,若要走向规模应用,还需在标准适配、与现网设备兼容、长期稳定性、功耗与散热、运维体系以及安全可靠性评估诸上补齐链条,推动从实验验证走向产业化交付。 (前景)研究团队预计,该技术有望约5年内进入商业化应用窗口。结合行业趋势,未来网络能力升级将更强调“低扰动扩容”和“系统协同”:一上,围绕波长资源与光谱效率的深度开发仍是提升吞吐的主线;另一方面,数据中心与城域网、骨干网之间的流量调度将更精细,只有传输能力、交换算力与网络管理协同演进,才能把“实验室速度”转化为“用户可感知的体验”。在全球数字化加速的背景下,这类基于既有基础设施实现跃升的成果,或将推动运营商与设备产业链加快下一代光传输技术的验证与部署。

当全球数字化转型进入深水区,这项来自英国的创新带来一个清晰启示:突破不一定要“另起炉灶”,对既有技术和资产的深度挖掘同样可能打开新空间;在资源约束趋紧的时代,如何在技术进步与成本效益之间取得平衡,将成为各国数字竞争力比拼的重要维度。