近日,工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)信辦、教育部、國家衛(wèi)生健康委、中國人民銀行、國務(wù)院國資委等六部門聯(lián)合印發(fā)《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動計劃》,提出加快400G/800G高速光傳輸網(wǎng)絡(luò)研發(fā)部署。這一行動計劃的印發(fā)無疑為加速400G等高速光網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展注入“強心劑”。
需求驅(qū)動,400G高光時刻即將到來
眾所周知,骨干傳送網(wǎng)是綜合承載各項業(yè)務(wù)的信息“大動脈”,是整個信息基礎(chǔ)設(shè)施的“承重墻”。作為開啟骨干網(wǎng)下一個周期的重大變革性代際技術(shù),400G正蓄勢待發(fā),為通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展“保駕護航”。
在行業(yè)中“流傳”著這樣一種說法,“2023年有望成為400G規(guī)模商用的元年”。這并非“空穴來風(fēng)”,中國移動研究院基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所所長李晗表示,伴隨5G-A、6G技術(shù)發(fā)展,以及“東數(shù)西算”工程等戰(zhàn)略的需求,骨干傳送網(wǎng)在超大帶寬、超長距離和超低時延方面面臨更高的需求?!懊嫦颉畺|數(shù)西算’‘東數(shù)西存’等算力網(wǎng)絡(luò)典型場景需求,中國移動提出構(gòu)建400G新型全光網(wǎng),構(gòu)筑算力網(wǎng)絡(luò)的全光底座?!?
中國聯(lián)通研究院總工程師王光全提到,目前400G需求的主要驅(qū)動力也來自于傳輸本身,“由于骨干網(wǎng)的光纖量不足,超大規(guī)模地部署光纖光纜也不是一朝一夕能夠完成的,因此需要對系統(tǒng)進行升級。”
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的飛速發(fā)展及“東數(shù)西算”工程的大規(guī)模建設(shè),網(wǎng)絡(luò)正經(jīng)歷著前所未有的變革。在這一變革浪潮中,全光網(wǎng)嶄露頭角,而400G作為全光網(wǎng)演進的下一步,已然成為為算力資源提供運力保障、助力“東數(shù)西算”戰(zhàn)略實施的重要選擇。
當(dāng)然,400G產(chǎn)業(yè)鏈的完善和成熟,也為400G的大規(guī)模商用提供了可能。市場調(diào)研機構(gòu)Omdia在報告中稱,數(shù)據(jù)中心(DC)率先開啟向400G的過渡,并在2019年已開始應(yīng)用。預(yù)計到2023年,400G的銷售額將主導(dǎo)數(shù)據(jù)中心市場。
總體來看,400G的市場需求以及產(chǎn)業(yè)鏈的完善,使得2023年有望成為400G規(guī)模商用的元年。當(dāng)然,具體的發(fā)展情況還需看未來的市場變化和行業(yè)走勢。
技術(shù)突破,QPSK逐步成熟
當(dāng)前業(yè)內(nèi)400G主要有16QAM、16QAM-PCS、QPSK三種調(diào)制技術(shù),具有不同的頻譜效率和傳輸距離。其中,16QAM的波特率約為67GBaud,主要用于短距傳輸;16QAM-PCS的波特率約為91GBaud,要用在部分區(qū)域干線、本地網(wǎng)、城域網(wǎng);QPSK的波特率約為130GBaud,是骨干網(wǎng)絡(luò)部署較理想的選擇,能有效減少電中繼,從而降低成本和能耗。
進入2023年,400GQPSK技術(shù)逐步發(fā)展成熟,被產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為是引領(lǐng)骨干傳輸網(wǎng)的下一個大的技術(shù)代際,預(yù)計將持續(xù)十年。
作為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主力軍,國內(nèi)運營商攜手設(shè)備商、光通信廠商等產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作伙伴進行相關(guān)的長距傳輸測試與實驗。2023年,中國移動發(fā)布世界最長距離400G光傳輸現(xiàn)網(wǎng)技術(shù)試驗網(wǎng)絡(luò),召開3次重大技術(shù)進展發(fā)布會推進創(chuàng)造400G長距傳輸3大世界紀(jì)錄,分別為基于G.652.D光纖、EDFA/拉曼混合放大的寧波至貴安5616km傳輸;基于G.654.E光纖和純EDFA放大實現(xiàn)“C6T+L6T”波段400GQPSK7000km傳輸;基于G.652.D光纖完成純EDFA經(jīng)典商用場景80×400GQPSK1673km現(xiàn)網(wǎng)試驗。中國移動聯(lián)合國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界從無到有基本構(gòu)建了涵蓋芯片、器件、模塊、設(shè)備、系統(tǒng)的自主可控產(chǎn)業(yè)鏈,有力推進400GQPSK技術(shù)和產(chǎn)業(yè)成熟。此外,據(jù)中國聯(lián)通相關(guān)人士稱,近日中國聯(lián)通也聯(lián)合華為、中興、烽火3家企業(yè)完成了相關(guān)技術(shù)的實驗室測試。中國電信也在進行相關(guān)研究。
從運營商發(fā)布的信息來看,各項測試全面論證了基于QPSK的400G新型骨干全光網(wǎng)的可行性,核心技術(shù)參數(shù)及指標(biāo)已基本滿足現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用需求,400GQPSK技術(shù)具備高速數(shù)據(jù)傳輸、低誤碼率等優(yōu)點,使得長距傳輸更加可靠和高效。據(jù)中國移動研究院報道,中國移動研究院副院長段曉東曾表示,中國產(chǎn)業(yè)界主導(dǎo)的QPSK技術(shù)路線相比16QAM-PCS更具技術(shù)優(yōu)勢,經(jīng)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)各方協(xié)同攻關(guān),目前已具備商用能力。
挑戰(zhàn)猶存,凝心聚力共推400G產(chǎn)業(yè)發(fā)展
400G的繁榮發(fā)展近在眼前,新技術(shù)的應(yīng)用往往是機遇和挑戰(zhàn)并存,不可否認(rèn)400GQPSK還存在一些特有的問題。中國電信首席專家李俊杰稱,選擇“C6T+L6T”超寬光譜能夠助力400G系統(tǒng)單纖容量提升,但也面臨著挑戰(zhàn):“C6T+L6T”光系統(tǒng)調(diào)優(yōu)難,需要打造“C6T+L6T”一體化高速相干光傳輸模塊、“C6T+L6T”一體化波長選擇開關(guān)(WSS)模塊、“C6T+L6T”一體化EDFA模塊等。
在烽火通信看來,400G建設(shè)帶來了新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變革,但在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)開通、運營維護等方面仍有提升空間。
不僅如此,400G的關(guān)鍵之一在于光纖技術(shù)的升級。新一代的高密度、高效能光纖不僅能夠支持更高的傳輸速率,還能降低信號衰減,提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性,為未來的應(yīng)用提供堅實的基礎(chǔ)。王光全表示,超低損耗G.654.E光纖已成為400G及更高速WDM系統(tǒng)應(yīng)用的主要光纖選擇,但光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本、設(shè)備的研發(fā)難度等問題需要產(chǎn)業(yè)鏈共同努力解決。
同時他也建議,400G系統(tǒng)架構(gòu)、性能調(diào)優(yōu)、運行維護都對現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用提出了新的要求,運營商要充分利用現(xiàn)網(wǎng)光纜和機房資源,提升系統(tǒng)運維的智能化程度,建設(shè)高速、靈活、安全、智能的400G傳輸網(wǎng)。
面向400G技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,李晗表示,國內(nèi)主流廠家的ITLA、EDFA、WSS等核心器件已經(jīng)全面支持12THz,需要進一步引導(dǎo)“C+L”雙系統(tǒng)向單系統(tǒng)演進;此外,基于部署一代、預(yù)研一代的技術(shù)發(fā)展理念,應(yīng)圍繞單通道800G/1.2T系統(tǒng)開展關(guān)鍵技術(shù)研究,提前布局下一代光通信前沿技術(shù)。
點亮“高光”時刻,400G商用“列車”正全速駛來。在不久的將來,400G將引領(lǐng)數(shù)字時代的發(fā)展潮流,推動人類社會朝著更加數(shù)字化、智能化的方向邁進。雖比高飛雁,猶未及青云。在400G有條不紊推進的同時,更高速率——800G/1.6T也在研發(fā)和推進中,這不僅夯實了新型基礎(chǔ)設(shè)施底座,也為助力我國數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。
新聞來源:通信世界
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