“東數西算”的底層支撐：骨干光網400G QPSK技術走向成熟

  今年2月，我國正式全面啟動“東數西算”工程。算力網絡建設大幕打開，光網絡作為算力網絡的基礎設施，也迎來新一輪發(fā)展機遇。

  海量的數據、跨越千里的傳輸，“東數西算”呼喚超大帶寬、超長距離的骨干網作為底層支撐。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)務跨東西部超長距離傳輸的技術優(yōu)勢。

  400G QPSK技術離商用還有多遠?是過渡技術還是大產業(yè)鏈?日前中國移動研究院基礎網絡技術研究所所長李晗、中興通訊承載網產品副總經理王泰立聯(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。

  “東數西算”亟需400G

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

  技術不斷升級迭代，數據流量高速增長，隨著“東數西算”工程啟動，對網絡架構、帶寬、業(yè)務、時延等方面提出一系列新需求，骨干網再度迎來升級換代的契機。

  李晗指出，新一代骨干傳輸建設具有三大特點。一是代際更換，以400G或800G單通道為基礎的高速寬帶技術將得到應用;二是骨干網層面以OXC光交叉為主、電交叉為輔的新一代全光網大有用武之地，同時兼顧了低時延、大帶寬和靈活性;三是算與網的聯(lián)動，以算網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，以及算網協(xié)同。

  “要把算力網絡解決好，要在IP和光的領域有一些核心創(chuàng)新，甚至顛覆性創(chuàng)新?！崩铌蠌娬{，“東數西算”屬于骨干連通的部分，IP和光網絡底座都是算力網絡的核心組成。在技術方向上，中國移動研究了三種400G調制技術，一是16QAM，二是優(yōu)化后的16QAM-PCS，三是QPSK。

  “面向算力網絡及“東數西算”布局，需推進400G關鍵技術發(fā)展與研究，實現(xiàn)調制、頻譜、基礎設施全面技術革新?！崩铌蠌娬{，此次驗證充分證明前期中國移動對400G QPSK技術理論能力的預期，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及主流選擇。

  王泰立補充，不同的調制技術對應不同的頻譜效率和傳輸距離，實際應用情況是根據不同的應用場景，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、調制技術、光器件技術都有非常大的變化，“從大的代際來看，400G技術時代的確要來了?！?

  模擬實驗，逼近商用

  復雜精密的通信網絡，需要經過業(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)，但技術已經通過實驗得到證明，堪稱“準實時系統(tǒng)”。李晗強調，400G三種調制格式各有優(yōu)點，需要通過進一步探討，收斂產業(yè)鏈，實現(xiàn)規(guī)模效應。

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

  400G將是大產業(yè)鏈

  相信圈內讀者都記得，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，100G大規(guī)模部署，一統(tǒng)骨干網。那么，400G可能是過渡技術嗎?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，光通信產業(yè)沒有無線那么“緊耦合”，迭代路徑清晰，但事實上產業(yè)鏈已經聯(lián)動起來了，如果能夠依靠400G這個契機也變得緊耦合，讓全產業(yè)鏈匹配同一個目標，需要業(yè)界共同努力?！?A href="http://3xchallenge.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=400G&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">400G是具有長生命周期的”

  王泰立則認為，光通信技術大致是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技術是100G技術的增強，但不是大的代際跳躍?！肮馔ㄐ偶夹g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將是大產業(yè)鏈、大機遇。