中國(guó)電信李俊杰談400G規(guī)模商用：骨干網(wǎng)場(chǎng)景仍存在成本、技術(shù)等多重瓶頸

9月16日消息（水易）9月16-18日，第23屆中國(guó)光博會(huì)在深圳開(kāi)幕。大會(huì)期間召開(kāi)的“下一代光傳送網(wǎng)技術(shù)發(fā)展論壇”上，中國(guó)電信光傳輸專(zhuān)業(yè)首席專(zhuān)家李俊杰發(fā)表“400Gb/s DWDM規(guī)模商用是否已經(jīng)準(zhǔn)備好了？”的主題演講，用詼諧幽默的語(yǔ)言，從技術(shù)、內(nèi)外部條件、成本等方面，和與嘉賓探討了400Gb/s傳輸產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和商用之路。

400Gb/s傳輸：理想很豐滿(mǎn)，現(xiàn)實(shí)很骨感

演講開(kāi)頭，李俊杰先發(fā)出靈魂質(zhì)問(wèn)：還在談400Gb/s傳輸……，你out了，畢竟現(xiàn)在很多運(yùn)營(yíng)商都在宣傳已經(jīng)部署600G、800G試驗(yàn)系統(tǒng)了。

李俊杰表示，400Gb/s傳輸?shù)睦硐胧欠浅ＸS滿(mǎn)的。標(biāo)準(zhǔn)層面，ITU-T從2016-2018連續(xù)三年制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，OIF從2015年就開(kāi)始相關(guān)工作，國(guó)內(nèi)的CCSA也相繼發(fā)布400Gb/s WDM系統(tǒng)技術(shù)要求。

產(chǎn)業(yè)層面則更早，2011年諾西這個(gè)名字還存在時(shí)，就在OFC報(bào)道首個(gè) 400G 600km SMF傳輸實(shí)驗(yàn)，到了2012年包括諾西、華為、中興、Ciena、阿朗就發(fā)布了400G相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備。應(yīng)用層面則是在系統(tǒng)設(shè)備商紛紛發(fā)布相關(guān)產(chǎn)品后，全球多個(gè)運(yùn)營(yíng)商便開(kāi)始了試驗(yàn)之路。

可以說(shuō)，產(chǎn)業(yè)鏈各方都搞得如火如荼，但現(xiàn)實(shí)卻很骨感。來(lái)自O(shè)mdia數(shù)據(jù)顯示，截至2020年，400G相干接口占比不到5%，預(yù)計(jì)2021年會(huì)迎來(lái)小爆發(fā)，超過(guò)10%，后續(xù)會(huì)進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自城域DCI和P2P。

400GbE光模塊則相對(duì)較好。LightCouting預(yù)計(jì)，5大互聯(lián)網(wǎng)/云巨頭的400GbE部署在2021-2022年進(jìn)入平臺(tái)期；整個(gè)全球市場(chǎng)來(lái)看，400GbE在2026年前依舊保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。Omdia認(rèn)為，400GbE光模塊在2021年開(kāi)始大規(guī)模商用，驅(qū)動(dòng)力來(lái)自降低功耗和成本的需求；從應(yīng)用場(chǎng)景的角度，長(zhǎng)期來(lái)看FR4(2km)和DR4(500m)是最主要的接口類(lèi)型。

那么，400Gb/s傳輸?shù)降诪槭裁磿?huì)是現(xiàn)在“理想很豐滿(mǎn)，現(xiàn)實(shí)很骨感”的局面呢？

三連問(wèn)：技術(shù)行嗎？條件夠嗎？貴嗎？

·首先是技術(shù)到底行不行？

對(duì)于400G客戶(hù)側(cè)，400GbE由于從炒作到商用的周期過(guò)長(zhǎng)，隨著技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生了太多種技術(shù)方案，每種都無(wú)法起量，目前400GbE光模塊技術(shù)逐漸聚焦于單波長(zhǎng)100Gb/s PAM4方案(2km\10km)。而400G OTN光模塊，標(biāo)準(zhǔn)完備（ITU-T G.709, G.959.1)，但產(chǎn)品缺位，市場(chǎng)上沒(méi)有兼容400GbE/400G FlxO-SR的雙速率光模塊。

對(duì)于電信運(yùn)營(yíng)商，400G OTN客戶(hù)側(cè)光模塊為什么重要？李俊杰闡述，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)，跨系統(tǒng)轉(zhuǎn)接不可避免，而OTN客戶(hù)側(cè)互聯(lián)是運(yùn)營(yíng)骨干網(wǎng)跨系統(tǒng)轉(zhuǎn)接的不二選擇。因此，400Gb/s WDM系統(tǒng)需要成熟的400G FlexO-SR接口，呼吁業(yè)界盡快提供兼容支持400GbE和400G FlexO-SR的雙速率光模塊，規(guī)格聚焦在FR4和LR4-6。此外，現(xiàn)階段沒(méi)有兼容支持53.125Gbps和55.9Gbps雙速率的PAM4 DSP芯片，亟需該芯片盡快成熟。

對(duì)于400G線(xiàn)路側(cè)，單載波400Gb/s線(xiàn)路側(cè)技術(shù)是發(fā)展方向，在DCI/城域/區(qū)域場(chǎng)景，PM-16QAM方案（含星座圖整形方案）已成熟，已經(jīng)具備商用條件。不過(guò)，在骨干網(wǎng)超長(zhǎng)距場(chǎng)景，目前尚無(wú)成熟的單波長(zhǎng)400Gb/s PM-QPSK調(diào)制的傳輸設(shè)備，瓶頸是130+Gbaud高波特率芯片和器件，一定程度上限制了400Gb/s DWDM系統(tǒng)的規(guī)模部署。

·其次是內(nèi)外部條件到底夠不夠？

先看客戶(hù)側(cè)，核心路由器、數(shù)據(jù)中心出口交換機(jī)400GbE已經(jīng)Ready，設(shè)備支持隨時(shí)升級(jí)400GbE端口的能力。李俊杰表示，運(yùn)營(yíng)商尚未規(guī)模部署的原因是長(zhǎng)距光模塊單位比特成本依舊高于100GbE。

線(xiàn)路側(cè)，DCI、城域/區(qū)域核心互聯(lián)等場(chǎng)景，由于單位比特傳輸設(shè)備成本開(kāi)始接近甚至低于100Gb/s，即將迎來(lái)一定規(guī)模的應(yīng)用。骨干/超長(zhǎng)距場(chǎng)景，96Gbaud產(chǎn)品性能受限、128Gbaud產(chǎn)品尚未成熟，同時(shí)單位比特成熟依舊高于100Gb/s，部署前景取決于有無(wú)明確的400GbE承載需求。

此外，超低損耗大有效面積G.654E光纖有利于大幅提高400Gb/s WDM系統(tǒng)傳輸性能，運(yùn)營(yíng)商G.654E光纜建設(shè)進(jìn)度顯著影響單波長(zhǎng)400Gb/s超長(zhǎng)距傳輸系統(tǒng)商用節(jié)奏。李俊杰介紹，中國(guó)電信上海-廣州G.654E光纖骨干光纜工程于2018年開(kāi)工，2021年竣工，全場(chǎng)大約2000公里。試驗(yàn)結(jié)果表明，基于~90Gbaud的單波長(zhǎng)400Gb/s DWDM系統(tǒng)在G.654E光纖中現(xiàn)網(wǎng)傳輸距離預(yù)計(jì)能達(dá)到1500km左右；在G.652光纖中預(yù)計(jì)可達(dá)800-900公里。

李俊杰表示，在這條干線(xiàn)光纜的建設(shè)和運(yùn)維過(guò)程中，也積累了一些經(jīng)驗(yàn)。例如熔接一次成功率低，熔接損耗缺乏穩(wěn)定性等，另外還遇到了異廠商光纖互熔不理想等問(wèn)題。

與此同時(shí)，李俊杰指出，G.654E的性?xún)r(jià)比決定了只適用于骨干傳輸 “小眾”場(chǎng)景（相對(duì)于傳輸光纖總量），產(chǎn)業(yè)鏈存在可持續(xù)發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)。呼吁推動(dòng)G.654E光纖部署成為國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略；運(yùn)營(yíng)商等最終用戶(hù)合理規(guī)劃、協(xié)同推進(jìn)G.654E建設(shè)，避免大起大落，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈良性發(fā)展；光纖廠商進(jìn)一步優(yōu)化和歸一化技術(shù)參數(shù)和工藝，必須保證不同廠商G.654E光纖兼容性。

·最后是成本到底貴不貴？

“雖然是好東西，但是用的少，背后原因毫無(wú)疑問(wèn)就是——貴！”李俊杰表示，這種情況下，應(yīng)該遵照用得起的地方先用，盡量用低成本方案的原則。

針對(duì)用得起的地方先用，數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景短距400GbE光模塊成本低，綜合性?xún)r(jià)比容易超過(guò)100GbE。DCI/城域400Gb/s DWDM傳輸，單位比特傳輸成本已經(jīng)接近或低于100Gb/s DWDM。對(duì)于盡量用低成本方案，電信場(chǎng)景盡量復(fù)用DC方案，如400GbE 500m和2km光模塊，400GbE LR-10km可以?xún)?yōu)化為L(zhǎng)R-6km。

“當(dāng)然，成本不等于光模塊價(jià)格，而是整體TCO成本。”李俊杰強(qiáng)調(diào)。

“回過(guò)頭來(lái)看，400Gb/s DWDM 規(guī)模商用是否已經(jīng)準(zhǔn)備好了？”李俊杰認(rèn)為：“部分準(zhǔn)備好了，限制因素除了成本以外，在骨干長(zhǎng)距離傳輸場(chǎng)景還有重要技術(shù)瓶頸需要攻克，特別是400G ETH/FlexO-SR雙速率客戶(hù)側(cè)光模塊和線(xiàn)路側(cè)單波長(zhǎng)400Gb/s PM-QPSK關(guān)鍵芯片和元器件等兩個(gè)核心瓶頸。”

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