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2021/9/16 22:03

中国电信李俊杰谈400G规模商用:骨干网场景仍存在成本、技术等多重瓶颈

C114通信网  水易

C114讯 9月16日消息(水易)9月16-18日,第23届中国光博会在深圳开幕。大会期间召开的“下一代光传送网技术发展论坛”上,中国电信光传输专业首席专家李俊杰发表“400Gb/s DWDM规模商用是否已经准备好了?”的主题演讲,用诙谐幽默的语言,从技术、内外部条件、成本等方面,和与嘉宾探讨了400Gb/s传输产业的现状和商用之路。

400Gb/s传输:理想很丰满,现实很骨感

演讲开头,李俊杰先发出灵魂质问:还在谈400Gb/s传输……,你out了,毕竟现在很多运营商都在宣传已经部署600G、800G试验系统了。

李俊杰表示,400Gb/s传输的理想是非常丰满的。标准层面,ITU-T从2016-2018连续三年制定标准规范,OIF从2015年就开始相关工作,国内的CCSA也相继发布400Gb/s WDM系统技术要求。

产业层面则更早,2011年诺西这个名字还存在时,就在OFC报道首个 400G 600km SMF传输实验,到了2012年包括诺西、华为中兴、Ciena、阿朗就发布了400G相关系统设备。应用层面则是在系统设备商纷纷发布相关产品后,全球多个运营商便开始了试验之路。

可以说,产业链各方都搞得如火如荼,但现实却很骨感。来自Omdia数据显示,截至2020年,400G相干接口占比不到5%,预计2021年会迎来小爆发,超过10%,后续会进入快速增长期,增长的驱动力主要来自城域DCI和P2P

400GbE光模块则相对较好。LightCouting预计,5大互联网/云巨头的400GbE部署在2021-2022年进入平台期;整个全球市场来看,400GbE在2026年前依旧保持增长态势。Omdia认为,400GbE光模块在2021年开始大规模商用,驱动力来自降低功耗和成本的需求;从应用场景的角度,长期来看FR4(2km)和DR4(500m)是最主要的接口类型。

那么,400Gb/s传输到底为什么会是现在“理想很丰满,现实很骨感”的局面呢?

三连问:技术行吗?条件够吗?贵吗?

·首先是技术到底行不行?

对于400G客户侧,400GbE由于从炒作到商用的周期过长,随着技术发展产生了太多种技术方案,每种都无法起量,目前400GbE光模块技术逐渐聚焦于单波长100Gb/s PAM4方案(2km\10km)。而400G OTN光模块,标准完备(ITU-T G.709, G.959.1),但产品缺位,市场上没有兼容400GbE/400G FlxO-SR的双速率光模块。

对于电信运营商,400G OTN客户侧光模块为什么重要?李俊杰阐述,对于运营商骨干网,跨系统转接不可避免,而OTN客户侧互联是运营骨干网跨系统转接的不二选择。因此,400Gb/s WDM系统需要成熟的400G FlexO-SR接口,呼吁业界尽快提供兼容支持400GbE和400G FlexO-SR的双速率光模块,规格聚焦在FR4和LR4-6。此外,现阶段没有兼容支持53.125Gbps和55.9Gbps双速率的PAM4 DSP芯片,亟需该芯片尽快成熟。

对于400G线路侧,单载波400Gb/s线路侧技术是发展方向,在DCI/城域/区域场景,PM-16QAM方案(含星座图整形方案)已成熟,已经具备商用条件。不过,在骨干网超长距场景,目前尚无成熟的单波长400Gb/s PM-QPSK调制的传输设备,瓶颈是130+Gbaud高波特率芯片和器件,一定程度上限制了400Gb/s DWDM系统的规模部署。

·其次是内外部条件到底够不够?

先看客户侧,核心路由器、数据中心出口交换机400GbE已经Ready,设备支持随时升级400GbE端口的能力。李俊杰表示,运营商尚未规模部署的原因是长距光模块单位比特成本依旧高于100GbE。

线路侧,DCI、城域/区域核心互联等场景,由于单位比特传输设备成本开始接近甚至低于100Gb/s,即将迎来一定规模的应用。骨干/超长距场景,96Gbaud产品性能受限、128Gbaud产品尚未成熟,同时单位比特成熟依旧高于100Gb/s,部署前景取决于有无明确的400GbE承载需求。

此外,超低损耗大有效面积G.654E光纤有利于大幅提高400Gb/s WDM系统传输性能,运营商G.654E光缆建设进度显著影响单波长400Gb/s超长距传输系统商用节奏。李俊杰介绍,中国电信上海-广州G.654E光纤骨干光缆工程于2018年开工,2021年竣工,全场大约2000公里。试验结果表明,基于~90Gbaud的单波长400Gb/s DWDM系统在G.654E光纤中现网传输距离预计能达到1500km左右;在G.652光纤中预计可达800-900公里。

李俊杰表示,在这条干线光缆的建设和运维过程中,也积累了一些经验。例如熔接一次成功率低,熔接损耗缺乏稳定性等,另外还遇到了异厂商光纤互熔不理想等问题。

与此同时,李俊杰指出,G.654E的性价比决定了只适用于骨干传输 “小众”场景(相对于传输光纤总量),产业链存在可持续发展风险。呼吁推动G.654E光纤部署成为国家创新战略;运营商等最终用户合理规划、协同推进G.654E建设,避免大起大落,推动产业链良性发展;光纤厂商进一步优化和归一化技术参数和工艺,必须保证不同厂商G.654E光纤兼容性。

·最后是成本到底贵不贵?

“虽然是好东西,但是用的少,背后原因毫无疑问就是——贵!”李俊杰表示,这种情况下,应该遵照用得起的地方先用,尽量用低成本方案的原则。

针对用得起的地方先用,数据中心场景短距400GbE光模块成本低,综合性价比容易超过100GbE。DCI/城域400Gb/s DWDM传输,单位比特传输成本已经接近或低于100Gb/s DWDM。对于尽量用低成本方案,电信场景尽量复用DC方案,如400GbE 500m和2km光模块,400GbE LR-10km可以优化为LR-6km。

“当然,成本不等于光模块价格,而是整体TCO成本。”李俊杰强调。

“回过头来看,400Gb/s DWDM 规模商用是否已经准备好了?”李俊杰认为:“部分准备好了,限制因素除了成本以外,在骨干长距离传输场景还有重要技术瓶颈需要攻克,特别是400G ETH/FlexO-SR双速率客户侧光模块和线路侧单波长400Gb/s PM-QPSK关键芯片和元器件等两个核心瓶颈。”

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