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光通信
2022/9/16 08:22

“东数西算”的底层支撑:骨干光网400G QPSK技术走向成熟

C114通信网  刘定洲

C114讯 9月16日消息(刘定洲)今年2月,我国正式全面启动“东数西算”工程。算力网络建设大幕打开,光网络作为算力网络的基础设施,也迎来新一轮发展机遇。

海量的数据、跨越千里的传输,“东数西算”呼唤超大带宽、超长距离的骨干网作为底层支撑。近日,中国移动联合中兴通讯完成了全球首个400G QPSK准实时传输系统验证,在实验室模拟现网光纤长度、损耗和维护余量,实现49跨段无电中继3038km传输距离,证明400G QPSK在实现超大带宽业务跨东西部超长距离传输的技术优势。

400G QPSK技术离商用还有多远?是过渡技术还是大产业链?日前中国移动研究院基础网络技术研究所所长李晗、中兴通讯承载网产品副总经理王泰立联合接受C114等媒体采访,对这一实验的背景、意义和400G商用前景进行了解读。

“东数西算”亟需400G

2012年起,在中国移动的牵引下,我国骨干光网开始部署100G,100G已成为十余年来移动互联网崛起的幕后英雄,在此期间也同步进行了200G部署,到如今,100G/200G依旧在骨干光网担当主角。

技术不断升级迭代,数据流量高速增长,随着“东数西算”工程启动,对网络架构、带宽、业务、时延等方面提出一系列新需求,骨干网再度迎来升级换代的契机。

李晗指出,新一代骨干传输建设具有三大特点。一是代际更换,以400G或800G单通道为基础的高速宽带技术将得到应用;二是骨干网层面以OXC光交叉为主、电交叉为辅的新一代全光网大有用武之地,同时兼顾了低时延、大带宽和灵活性;三是算与网的联动,以算网大脑为核心的新一代管控编排系统非常重要,实现IP+光协同,以及算网协同。

“要把算力网络解决好,要在IP和光的领域有一些核心创新,甚至颠覆性创新。”李晗强调,“东数西算”属于骨干连通的部分,IP和光网络底座都是算力网络的核心组成。在技术方向上,中国移动研究了三种400G调制技术,一是16QAM,二是优化后的16QAM-PCS,三是QPSK。

“面向算力网络及“东数西算”布局,需推进400G关键技术发展与研究,实现调制、频谱、基础设施全面技术革新。”李晗强调,此次验证充分证明前期中国移动对400G QPSK技术理论能力的预期,基于130G波特率的光电器件将成为一下代高性能传输性的核心技术及主流选择。

王泰立补充,不同的调制技术对应不同的频谱效率和传输距离,实际应用情况是根据不同的应用场景,在频谱效率和传输距离之间取综合最优。400G的光管芯技术、调制技术、光器件技术都有非常大的变化,“从大的代际来看,400G技术时代的确要来了。”

模拟实验,逼近商用

复杂精密的通信网络,需要经过业界合力千锤百炼,方能走向商用乃至大规模商用。本次模拟实验,就是400G骨干网正式商用前的重要节点之一。

李晗指出,早在2019年,中国移动和中兴通讯就开始了400G的相关测试,从600公里,到2021年的1000公里,再到今年的3038公里,可谓一步一个台阶。

“今年这次实验有两个比较大的成果,一是在实验中完成了QPSK和16QAM-PCS性能比较,为后续技术选型提供了重要参考。另一个是作为长距能力测试,在现网49个跨段传了3038公里,其中25个跨段引入了混合拉曼”李晗介绍。

尽管还不是“真正的”商用系统,但技术已经通过实验得到证明,堪称“准实时系统”。李晗强调,400G三种调制格式各有优点,需要通过进一步探讨,收敛产业链,实现规模效应。

王泰立强调,基于长期的技术积累和商用验证,中兴通讯将率先推出400G QPSK商用解决方案。

400G将是大产业链

相信圈内读者都记得,当年在10G迭代到100G的过程中,还有40G这一个“插曲”。最后40G被证明是过渡技术,100G大规模部署,一统骨干网。那么,400G可能是过渡技术吗?是否是800G的“备胎”?

李晗与王泰立均给出了否定的答案。李晗表示,光通信产业没有无线那么“紧耦合”,迭代路径清晰,但事实上产业链已经联动起来了,如果能够依靠400G这个契机也变得紧耦合,让全产业链匹配同一个目标,需要业界共同努力。“400G是具有长生命周期的”

王泰立则认为,光通信技术大致是10年一代,上世纪90年代是2.5G,2000年代是10G,2010年代是100G,2020年代进入了400G时代。其中,200G技术是100G技术的增强,但不是大的代际跳跃。“光通信技术的高峰期都是10年一代出现,现在就是400G的时代。”

对于400G和800G的差异,李晗提到,400G系统可以采用G.652.D光纤,到800G时代,性能更好的G.654.E光纤将成为必选项。接下来,中国移动将与中兴通讯等业界合作伙伴继续推进400G QPSK商用,对各环节厂家来说,400G将是大产业链、大机遇。

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