華為張德江：下一代傳送網(wǎng)將走向400G*80波，預(yù)計(jì)400G QPSK將于2023年商用

4月13日消息（安迪）數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮下，帶來大量新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用、新技術(shù)、新模式，對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、容量、速率、性能、可用性提出了一系列新要求。同時(shí)，今年2月，國家“東數(shù)西算”工程全面啟動(dòng)，作為承載數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵性工程，連接“東數(shù)”和“西算”之間的網(wǎng)絡(luò)需要向更大帶寬、更低時(shí)延方向演進(jìn)，為東西部算力基礎(chǔ)設(shè)施提供高品質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸通道，并承載運(yùn)算結(jié)果的反饋。

因此，城域DCI、城域/區(qū)域核心互聯(lián)場(chǎng)景、骨干/超長距場(chǎng)景迎來新一輪的升級(jí)周期，400G以及超400G技術(shù)成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。為此，CIOE中國光博會(huì)聯(lián)合C114通信網(wǎng)推出大型策劃會(huì)展活動(dòng)——“2022中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”。在今天舉行的論壇第四場(chǎng)線上活動(dòng)“400G技術(shù)專場(chǎng)”上，華為光系統(tǒng)首席專家張德江發(fā)表了題為“下一代光傳送網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)”的主題演講。他表示，下一代傳送網(wǎng)將走向400G*80波，400G QPSK將成為干線主流碼型，預(yù)計(jì)2023年400G QPSK商用。

當(dāng)前，業(yè)務(wù)流量持續(xù)攀升，光傳送網(wǎng)需要向更大容量演進(jìn)。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Omdia的預(yù)測(cè)，未來流量將繼續(xù)保持高速增長，2019年~2024年流量年均增長23%，從2019年的189000PB增長到2024年的532000PB。

從需求側(cè)來看，流量持續(xù)高速增長，比特成本需要持續(xù)降低。而從供給側(cè)來看，技術(shù)面臨香農(nóng)極限制約，比特成本降低面臨挑戰(zhàn)。張德江指出，光傳送網(wǎng)降低成本的方式主要分為以下幾個(gè)發(fā)展階段——起步階段：1977-1995年，逐點(diǎn)電中繼，20%容量年均提升，光口提速降成本；發(fā)展階段：1995-2008年，強(qiáng)度調(diào)制，直接檢測(cè)，光放大及色散管理，78%容量年均提升，單波提距降成本；相干階段：2008-現(xiàn)在，相位調(diào)制，相干接收，oDSP數(shù)字信號(hào)處理，20%譜效率年均提升，單纖提容降成本。未來十年，頻譜效率提升挑戰(zhàn)越來越大，當(dāng)產(chǎn)業(yè)面臨發(fā)展瓶頸，就需要?jiǎng)?chuàng)新突破，提升單纖容量是光通信發(fā)展永恒主題。

“光傳送產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本規(guī)律：距離不變，容量翻倍。”張德江認(rèn)為，新一代400G相對(duì)200G要實(shí)現(xiàn)容量翻倍，光頻譜將從C波段向C+L波段擴(kuò)展，預(yù)計(jì)2023年400G QPSK商用，實(shí)現(xiàn)單纖32T超大容量，傳輸能力與100G/200G QPSK相當(dāng)。下一代傳送網(wǎng)將走向400G*80波，而400G*80波干線光系統(tǒng)的目標(biāo)是：組網(wǎng)能力、光纖基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)維習(xí)慣不變。首先，400G*80波的組網(wǎng)能力與100G/200G相當(dāng)，現(xiàn)網(wǎng)按100G/200G QPSK能力設(shè)置OMS段，400G QPSK理論上與100G傳輸能力相當(dāng)；其次，光纖基礎(chǔ)設(shè)施可以利舊，支持在現(xiàn)有G.652、G.655光纖部署，不改變現(xiàn)有機(jī)房、光放站、中繼站點(diǎn)設(shè)置；再次，部署運(yùn)維習(xí)慣無需改變，開局交付與現(xiàn)有100G/200G系統(tǒng)相當(dāng)，智能調(diào)測(cè)，從手工到自動(dòng)化（AI）。

在張德江看來，下一代光傳送網(wǎng)主要包括以下四大關(guān)鍵技術(shù)：

一是光系統(tǒng)級(jí)技術(shù)創(chuàng)新，SRS效應(yīng)控制。抑制受激拉曼散射影響，實(shí)現(xiàn)端到端光系統(tǒng)極致性能，包括光放增益傾斜補(bǔ)償、ASE填充及控制技術(shù)、系統(tǒng)均衡技術(shù)等。

二是相干光模塊，性能同100/200G。光模塊方面進(jìn)行新材料、新工藝、新算法創(chuàng)新，挑戰(zhàn)性能與100G相當(dāng)。新材料包括130G+超高速器件使能400G QPSK調(diào)制，新工藝包括光電合封新有效優(yōu)化鏈路帶寬，新算法包括端到端損傷補(bǔ)償，逼近香農(nóng)極限。

三是光交換，性能對(duì)齊C波段。包括LCOS及其控制算法突破，實(shí)現(xiàn)寬譜低損耗；高分辨率LCOS芯片、光譜整形算法，創(chuàng)新WSS光譜整形算法，降低濾波代價(jià)。

四是光放大，寬頻譜、低噪聲。新型增益光纖與工藝突破，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)C+L寬譜低噪聲放大。

展望未來10年，張德江預(yù)測(cè)，隨著800G/1.6T*80波的發(fā)展，單纖容量將再翻番。新頻譜方面實(shí)現(xiàn)S+C+L波段，新器件方面實(shí)現(xiàn)180GB+高波特率，新算法方面SE>4~6。800G/1.6T*80波主要分為三個(gè)階段：第一階段，突破光放大頻譜擴(kuò)展到S波段，是實(shí)現(xiàn)1.6T*80波的基礎(chǔ)；第二階段，突破高速光模塊，包括高速光電器件與高階調(diào)制算法；第三階段：突破C+L+S超寬譜光系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)極致性能及穩(wěn)態(tài)光系統(tǒng)。

截至目前，華為已經(jīng)在實(shí)踐中積累了高速傳輸測(cè)試案例，例如：2020年10月，華為完成業(yè)界第一個(gè)單波1.6T+現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試；2021年底，華為與中國移動(dòng)完成400G QPSK ULH測(cè)試。

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