數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮下，帶來大量新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用、新技術(shù)、新模式，對底層網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)、容量、速率、性能、可用性提出了一系列新要求。同時，今年2月，國家“東數(shù)西算”工程全面啟動，作為承載數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵性工程，連接“東數(shù)”和“西算”之間的網(wǎng)絡(luò)需要向更大帶寬、更低時延方向演進，為東西部算力基礎(chǔ)設(shè)施提供高品質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸通道，并承載運算結(jié)果的反饋。
因此，城域DCI、城域/區(qū)域核心互聯(lián)場景、骨干/超長距場景迎來新一輪的升級周期，400G以及超400G技術(shù)成為業(yè)界關(guān)注的焦點。目前，400G技術(shù)在DCI、城域網(wǎng)互聯(lián)等場景基本成熟，骨干網(wǎng)場景仍存在成本、技術(shù)等諸多瓶頸，需要產(chǎn)業(yè)界協(xié)同突破。
基于此，CIOE中國光博會聯(lián)合C114通信網(wǎng)推出大型策劃會展活動——“2022中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”之“400G技術(shù)專場”，來自國內(nèi)三大運營商、系統(tǒng)設(shè)備商、模塊廠商、測試廠商共同探討400G技術(shù)的發(fā)展之路。
算力時代，骨干網(wǎng)需向400G演進
今年初，國家正式啟動“東數(shù)西算”工程，布局全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點，構(gòu)建國家算力網(wǎng)絡(luò)體系。在我國，電信運營商作為網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主力軍，承擔(dān)著網(wǎng)絡(luò)不斷升級演進的使命，支撐起“東數(shù)西算”間的算力網(wǎng)絡(luò)成為重中之重。
“算力網(wǎng)絡(luò)在架構(gòu)、帶寬、業(yè)務(wù)、時延等方面對光傳送網(wǎng)提出新的需求，光網(wǎng)絡(luò)需轉(zhuǎn)型升級構(gòu)建承載算力的光底座。”中國移動研究院基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所副所長張德朝表示，面向算力網(wǎng)絡(luò)時代業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新特點和新需求，中國移動圍繞算力全光高速互聯(lián)、算力與光協(xié)同聯(lián)動，提出新一代基于OXC的光電聯(lián)動型全光網(wǎng)架構(gòu)。
基于OXC的全光網(wǎng)需要具備全光互聯(lián)、高速傳輸、超低時延、算光協(xié)同的特征，提升單載波速率是下一代骨干傳送網(wǎng)深度匹配這些特征的關(guān)鍵舉措。目前來看，單載波400G是下一代OTN網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)超大容量的使能技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)、器件及芯片的逐步成熟，助力骨干網(wǎng)由100G到400G的代際演進。
中國聯(lián)通研究院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究中心總監(jiān)、教授級高工王光全表示，400G將是“東數(shù)西算”重要運力之一，隨著單波長400G WDM相干傳輸技術(shù)逐步成熟，400G WDM將在城域網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)和骨干網(wǎng)相繼部署，滿足400GE業(yè)務(wù)發(fā)展需求。但如何更好進行光纜網(wǎng)絡(luò)更新?lián)Q代和頻譜擴展傳輸是未來400G WDM應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，需要進一步綜合評估。
王光全指出，由于G.654.E光纖可以顯著提升400G WDM等高速系統(tǒng)無電中繼傳輸距離，應(yīng)加快推動G.654.E光纖在骨干長途光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用部署，構(gòu)建超高速超長距大容量骨干光網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)于國家“東數(shù)西算”戰(zhàn)略落地實施。
中國電信股份有限公司研究院工程師呂凱介紹，目前單波400G的線路測技術(shù)，已經(jīng)完成兩次技術(shù)迭代，傳輸能力達到1000km左右，可以覆蓋城域/區(qū)域應(yīng)用。不過面對長距離應(yīng)用，目前的兩代400G技術(shù)尚不能滿足，需要在芯片器件方面不斷突破。
面向未來，400G一定是下一代骨干傳輸演進的重要方向。預(yù)計2024年左右，第三代400G DSP成熟，傳輸能力可以達到2000km，滿足骨干場景應(yīng)用。同時，G.654E光纖相比較G.652D光纖，可有效提升傳輸距離，可在骨干光纜網(wǎng)絡(luò)中推廣應(yīng)用。
產(chǎn)業(yè)鏈聚力，推進400G技術(shù)成熟
面向400G甚至更高速率光網(wǎng)絡(luò)的演進升級需求，有賴于系統(tǒng)設(shè)備商、光模塊廠商、測試廠商等產(chǎn)業(yè)鏈凝心聚力，推進400G技術(shù)的成熟，加速400G光網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)網(wǎng)的商用部署。
上海諾基亞貝爾股份有限公司光網(wǎng)絡(luò)事業(yè)部總裁張寒崢表示，光纖容量并不像看起來那樣是無限的，應(yīng)最大化利用光纖容量，寸譜必爭。為此上海諾基亞貝爾提出了BFP（baudrate flexible profile）精細化信道調(diào)整方案，針對實際應(yīng)用需要可以做到對每條鏈路進行精細化調(diào)整，實現(xiàn)容量和距離的最優(yōu)組合。與此同時，諾基亞發(fā)布的第五代芯片，包括高性能PSE-Vs和低功耗PSE-Vc，助力400G在城域和骨干網(wǎng)場景的落地。
華為光系統(tǒng)首席專家張德江表示，隨著業(yè)務(wù)流量持續(xù)攀升，光傳送網(wǎng)需要向更大容量演進。下一代傳送網(wǎng)將走向400G*80波，預(yù)計2023年400G QPSK將商用。未來10年，隨著800G/1.6T*80波的發(fā)展，單纖容量將再翻番。華為作為光傳送領(lǐng)域的領(lǐng)先廠商，已經(jīng)與國內(nèi)外多個運營商完成了高速傳輸?shù)默F(xiàn)網(wǎng)測試，推進400G光傳送網(wǎng)走向商用。
正如前文運營商專家所言，芯片器件的技術(shù)突破是400G或者更高速率得到規(guī)模商用的關(guān)鍵。作為光芯片廠商，聯(lián)合微電子中心高級工程師邵斯竹表示，在100G和400G時代，硅光開始滲透，主要聚焦短距和相干領(lǐng)域。800G時代，硅光可實現(xiàn)全應(yīng)用領(lǐng)域的覆蓋。CUMEC公司致力于構(gòu)建我國新一代微電子關(guān)鍵核心技術(shù)自主創(chuàng)新能力。
器件模塊廠商代表，華拓光通信研發(fā)經(jīng)理呂文博表示，對大規(guī)模數(shù)據(jù)中心來而言，硅光系統(tǒng)的低能耗，高密度，以及在各個方面帶來的成本優(yōu)勢，無疑是下一代技術(shù)的首選。而對中小型或已經(jīng)布設(shè)的數(shù)據(jù)中心來說，更多的是需要一個從現(xiàn)有系統(tǒng)過渡到硅光系統(tǒng)的過程。長遠來看，硅光會成為光系統(tǒng)主流，但CPO將會長期與模塊共存。
測試先行是整個信息通信行業(yè)的特點。對于光通信領(lǐng)域而言，一項新技術(shù)的誕生，需要從光電子集成芯片到光模塊到系統(tǒng)設(shè)備，每一個環(huán)節(jié)都需要高品質(zhì)、可升級、開放靈活的測試方案，以滿足從實驗室到量產(chǎn)，再到現(xiàn)場的實際需要。是德科技光通信事業(yè)部資深技術(shù)專家吳季元表示，400G/800G都是下一代傳送網(wǎng)技術(shù)演進升級的方向和技術(shù)浪潮，對整個400G/800G測試系統(tǒng)帶來新的挑戰(zhàn)。對此，是德科技從研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)驗證到系統(tǒng)級評估等方面擁有全面的覆蓋產(chǎn)品完整生命周期的測試解決方案。
