光子网络编码与部分保护用于光核心网：二者共舞

数字化转型正在基本构建我们物理世界的数字版本，而该数字空间中的通货是数据。海量数据不断产生，从每秒监测我们身体健康的可穿戴设备，到每小时产生约 5Tb 数据的自动驾驶汽车，乃至每日产生艾字节量级的天文活动，然后超宽带互联网登场，将这些数据移至云端。因此互联网流量经历爆炸性增长，在此背景下，构成互联网骨干的光传输网络面临系统容量的转型压力。虽然部署多根光纤这一直观方案可应对迫在眉睫的扩容需求，但此举在成本、功耗和频谱效率方面并未带来规模经济上的改善。这亟需一种不同思路，以更高效利用光纤容量。本文聚焦创新技术，即光子网络编码与部分保护，以降低有效流量负载，从而为光传输网络实现更高的容量效率。具体而言，通过为中间节点增添全光处理（即编码与解码）能力来考察网络编码的应用。此外，研究了依赖故障事件时仅提供足够带宽前提的部分保护，以节省冗余保护容量。二者共舞，结合光子网络编码与部分保护由此带来新机遇与挑战。在探索这一新途径中，我们通过案例研究阐述了如何通过获取复合增益来最大化频谱效率。