“東數(shù)西算”的底層支撐：骨干光網(wǎng)400G QPSK技術(shù)走向成熟

9月16日消息（劉定洲）今年2月，我國正式全面啟動“東數(shù)西算”工程。算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)大幕打開，光網(wǎng)絡(luò)作為算力網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，也迎來新一輪發(fā)展機遇。

海量的數(shù)據(jù)、跨越千里的傳輸，“東數(shù)西算”呼喚超大帶寬、超長距離的骨干網(wǎng)作為底層支撐。近日，中國移動聯(lián)合中興通訊完成了全球首個400G QPSK準實時傳輸系統(tǒng)驗證，在實驗室模擬現(xiàn)網(wǎng)光纖長度、損耗和維護余量，實現(xiàn)49跨段無電中繼3038km傳輸距離，證明400G QPSK在實現(xiàn)超大帶寬業(yè)務(wù)跨東西部超長距離傳輸?shù)募夹g(shù)優(yōu)勢。

400G QPSK技術(shù)離商用還有多遠？是過渡技術(shù)還是大產(chǎn)業(yè)鏈？日前中國移動研究院基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所所長李晗、中興通訊承載網(wǎng)產(chǎn)品副總經(jīng)理王泰立聯(lián)合接受C114等媒體采訪，對這一實驗的背景、意義和400G商用前景進行了解讀。

“東數(shù)西算”亟需400G

2012年起，在中國移動的牽引下，我國骨干光網(wǎng)開始部署100G，100G已成為十余年來移動互聯(lián)網(wǎng)崛起的幕后英雄，在此期間也同步進行了200G部署，到如今，100G/200G依舊在骨干光網(wǎng)擔當主角。

技術(shù)不斷升級迭代，數(shù)據(jù)流量高速增長，隨著“東數(shù)西算”工程啟動，對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、帶寬、業(yè)務(wù)、時延等方面提出一系列新需求，骨干網(wǎng)再度迎來升級換代的契機。

李晗指出，新一代骨干傳輸建設(shè)具有三大特點。一是代際更換，以400G或800G單通道為基礎(chǔ)的高速寬帶技術(shù)將得到應(yīng)用；二是骨干網(wǎng)層面以O(shè)XC光交叉為主、電交叉為輔的新一代全光網(wǎng)大有用武之地，同時兼顧了低時延、大帶寬和靈活性；三是算與網(wǎng)的聯(lián)動，以算網(wǎng)大腦為核心的新一代管控編排系統(tǒng)非常重要，實現(xiàn)IP+光協(xié)同，以及算網(wǎng)協(xié)同。

“要把算力網(wǎng)絡(luò)解決好，要在IP和光的領(lǐng)域有一些核心創(chuàng)新，甚至顛覆性創(chuàng)新。”李晗強調(diào)，“東數(shù)西算”屬于骨干連通的部分，IP和光網(wǎng)絡(luò)底座都是算力網(wǎng)絡(luò)的核心組成。在技術(shù)方向上，中國移動研究了三種400G調(diào)制技術(shù)，一是16QAM，二是優(yōu)化后的16QAM-PCS，三是QPSK。

“面向算力網(wǎng)絡(luò)及“東數(shù)西算”布局，需推進400G關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與研究，實現(xiàn)調(diào)制、頻譜、基礎(chǔ)設(shè)施全面技術(shù)革新。”李晗強調(diào)，此次驗證充分證明前期中國移動對400G QPSK技術(shù)理論能力的預(yù)期，基于130G波特率的光電器件將成為一下代高性能傳輸性的核心技術(shù)及主流選擇。

王泰立補充，不同的調(diào)制技術(shù)對應(yīng)不同的頻譜效率和傳輸距離，實際應(yīng)用情況是根據(jù)不同的應(yīng)用場景，在頻譜效率和傳輸距離之間取綜合最優(yōu)。400G的光管芯技術(shù)、調(diào)制技術(shù)、光器件技術(shù)都有非常大的變化，“從大的代際來看，400G技術(shù)時代的確要來了。”

模擬實驗，逼近商用

復(fù)雜精密的通信網(wǎng)絡(luò)，需要經(jīng)過業(yè)界合力千錘百煉，方能走向商用乃至大規(guī)模商用。本次模擬實驗，就是400G骨干網(wǎng)正式商用前的重要節(jié)點之一。

李晗指出，早在2019年，中國移動和中興通訊就開始了400G的相關(guān)測試，從600公里，到2021年的1000公里，再到今年的3038公里，可謂一步一個臺階。

“今年這次實驗有兩個比較大的成果，一是在實驗中完成了QPSK和16QAM-PCS性能比較，為后續(xù)技術(shù)選型提供了重要參考。另一個是作為長距能力測試，在現(xiàn)網(wǎng)49個跨段傳了3038公里，其中25個跨段引入了混合拉曼”李晗介紹。

盡管還不是“真正的”商用系統(tǒng)，但技術(shù)已經(jīng)通過實驗得到證明，堪稱“準實時系統(tǒng)”。李晗強調(diào)，400G三種調(diào)制格式各有優(yōu)點，需要通過進一步探討，收斂產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)。

王泰立強調(diào)，基于長期的技術(shù)積累和商用驗證，中興通訊將率先推出400G QPSK商用解決方案。

400G將是大產(chǎn)業(yè)鏈

相信圈內(nèi)讀者都記得，當年在10G迭代到100G的過程中，還有40G這一個“插曲”。最后40G被證明是過渡技術(shù)，100G大規(guī)模部署，一統(tǒng)骨干網(wǎng)。那么，400G可能是過渡技術(shù)嗎？是否是800G的“備胎”？

李晗與王泰立均給出了否定的答案。李晗表示，光通信產(chǎn)業(yè)沒有無線那么“緊耦合”，迭代路徑清晰，但事實上產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)聯(lián)動起來了，如果能夠依靠400G這個契機也變得緊耦合，讓全產(chǎn)業(yè)鏈匹配同一個目標，需要業(yè)界共同努力。“400G是具有長生命周期的”

王泰立則認為，光通信技術(shù)大致是10年一代，上世紀90年代是2.5G，2000年代是10G，2010年代是100G，2020年代進入了400G時代。其中，200G技術(shù)是100G技術(shù)的增強，但不是大的代際跳躍。“光通信技術(shù)的高峰期都是10年一代出現(xiàn)，現(xiàn)在就是400G的時代。”

對于400G和800G的差異，李晗提到，400G系統(tǒng)可以采用G.652.D光纖，到800G時代，性能更好的G.654.E光纖將成為必選項。接下來，中國移動將與中興通訊等業(yè)界合作伙伴繼續(xù)推進400G QPSK商用，對各環(huán)節(jié)廠家來說，400G將是大產(chǎn)業(yè)鏈、大機遇。

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