中國移動段曉東：算力網(wǎng)絡(luò)開啟400G全光網(wǎng)新時代

4月25日消息（九九）今天下午，由CIOE中國光博會與C114通信網(wǎng)聯(lián)合推出的大型研討會系列活動——“2024中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”第三期“400G開啟光傳送網(wǎng)新時代”專場論壇順利召開。中國移動研究院副院長段曉東在主題演講中表示，算力網(wǎng)絡(luò)將開啟400G全光網(wǎng)新時代。

段曉東介紹，2021年中國移動原創(chuàng)提出“以網(wǎng)強(qiáng)算”，發(fā)展算力網(wǎng)絡(luò)的全新理念。經(jīng)過兩年開拓創(chuàng)新，算網(wǎng)融合共生理念已經(jīng)成為廣泛共識，并推動算力網(wǎng)絡(luò)上升成為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)；在國際引領(lǐng)發(fā)展，開辟中國特色算力發(fā)展新路徑。

段曉東進(jìn)一步介紹，中國移動規(guī)劃了算力網(wǎng)絡(luò)的三大階段，包括起步階段的泛在協(xié)同、發(fā)展階段的融合統(tǒng)一和跨越一體內(nèi)生。中國移動已經(jīng)走過算力網(wǎng)絡(luò)“泛在協(xié)同”的重要階段，正式邁入“融合統(tǒng)一”的發(fā)展新階段，并為第三個發(fā)展階段積累技術(shù)儲備，希望最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無所不達(dá)、算力無所不在、智能無所不及的發(fā)展愿景，推動算力成為與水電一樣，可“一點(diǎn)接入、即取即用”的社會級服務(wù)。

當(dāng)前，中國移動正在從各個層面推動算力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和創(chuàng)新，持續(xù)構(gòu)建面向算力網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)體系，打造算網(wǎng)融合的全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新高地。在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)方面，具體包括全光底座、IP網(wǎng)絡(luò)、算網(wǎng)一體技術(shù)創(chuàng)新；在全光網(wǎng)絡(luò)方面，進(jìn)一步聚焦超長距400G、800G/超800G和反諧振空芯光纖技術(shù)創(chuàng)新。

明確400G QPSK骨干傳輸技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)400G光傳輸網(wǎng)規(guī)模商用

“在海外產(chǎn)業(yè)普遍推動400G 16QAM/16QAM-PCS技術(shù)發(fā)展的背景下，中國移動敏銳捕捉到算力網(wǎng)絡(luò)時代提出的超長距全光傳輸應(yīng)用需求，迎難而上選擇了基于QPSK碼型的400G骨干傳輸技術(shù)路線。”段曉東說。

5年來，歷經(jīng)4次現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)和多次實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，中國移動已就400G進(jìn)行持續(xù)性的系統(tǒng)研究和攻關(guān)。2021年11月之前，中國移動更多基于16QAM重點(diǎn)推動PCS路線，經(jīng)過多輪現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)室測試以及大現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)驗(yàn)證；2021年12月之后，隨著國家東數(shù)西算戰(zhàn)略的推動，中國移動錨定超長距賽道，開展大量艱難的技術(shù)實(shí)驗(yàn)，逐漸推動QPSK走向成熟，攻克了400G超長距傳輸難題。

段曉東強(qiáng)調(diào)，400G是復(fù)雜的系統(tǒng)性工程難題，中國移動充分發(fā)揮技術(shù)引領(lǐng)作用，在兩年多時間里，快速推動3大關(guān)鍵技術(shù)方向攻關(guān)，帶動形成一條全新400G QPSK超長距技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，基于“3+1”重點(diǎn)舉措實(shí)現(xiàn)400G代際性技術(shù)突破。即明確調(diào)制碼型、頻譜規(guī)劃和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，拉通器件、模塊、設(shè)備全鏈條，帶動產(chǎn)業(yè)全面成熟。

其中，調(diào)制碼型是超高速傳輸?shù)淖铌P(guān)鍵技術(shù)，直接決定系統(tǒng)的技術(shù)方向。面向多種調(diào)制碼型競爭，收斂調(diào)制碼型是400G DSP設(shè)計(jì)面臨的首要問題。經(jīng)方案設(shè)計(jì)、理論分析、試驗(yàn)驗(yàn)證綜合表明，QPSK相對16QAM-PCS：整體優(yōu)勢提升>2dB、傳輸性能提升50%+，是優(yōu)選的400G超長距傳輸技術(shù)路線。

與此同時，中國移動牽引產(chǎn)業(yè)明確400G QPSK骨干網(wǎng)頻譜規(guī)劃、傳輸損傷等關(guān)鍵系統(tǒng)指標(biāo)，收斂產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)方案，降低綜合商用成本，為400G QPSK技術(shù)的全面成熟鋪平道路。統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)C6T+L6T波道定義，明確12THz頻譜下SRS損傷影響，經(jīng)理論分析、仿真模擬與實(shí)驗(yàn)論證明確：400G QPSK滿波信號經(jīng)80km標(biāo)準(zhǔn)跨段傳輸，頻譜兩端功率差達(dá)~7dB，給系統(tǒng)性能和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維帶來全新挑戰(zhàn)。

在明確調(diào)制碼型、頻譜規(guī)劃之后，需要進(jìn)一步明確全系統(tǒng)設(shè)計(jì)。中國移動開展超長距400G QPSK骨干傳輸系統(tǒng)端到端設(shè)計(jì)，明確光層系統(tǒng)架構(gòu)、光纖技術(shù)路線與系統(tǒng)性能均衡技術(shù)方案，為400G QPSK系統(tǒng)的應(yīng)用部署、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維等提供有力指導(dǎo)。首先明確400G QPSK骨干網(wǎng)采用C6T與L6T光層系統(tǒng)滿足80波大容量超長距傳輸應(yīng)用需求，同時明確基于G.652.D光纖仍可滿足400G QPSK采用純EDFA放大傳輸1500km以上的應(yīng)用需求，另外實(shí)現(xiàn)12THz寬譜系統(tǒng)性能均衡，基于功率自適應(yīng)均衡與填充波技術(shù)，已可實(shí)現(xiàn)千公里級傳輸后OSNR平坦度≤0.5dB。

在帶動產(chǎn)業(yè)成熟方面，中國移動全方位推進(jìn)400G QPSK產(chǎn)業(yè)鏈具備商用能力?；诩夹g(shù)攻關(guān)與系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定，中國移動協(xié)同產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)130GBd超高速器件、12THz超寬譜有源模塊等400G QPSK核心技術(shù)全面成熟，并推動光層向C+L一體化、模塊向可插拔小型化進(jìn)一步演進(jìn)。

在此基礎(chǔ)之上，中國移動通過技術(shù)試驗(yàn)不斷探究400G QPSK傳輸能力極限。發(fā)布5616km、6028km全球最長距400G光傳輸現(xiàn)網(wǎng)技術(shù)試驗(yàn)網(wǎng)，推進(jìn)實(shí)現(xiàn)400G長距傳輸世界紀(jì)錄。“如果采用G.654E光纖，傳輸距離還可增長超30%。”

當(dāng)前，中國移動已經(jīng)實(shí)現(xiàn)400G光傳輸網(wǎng)規(guī)模商用，鑄就橫貫東西的高品質(zhì)全光網(wǎng)絡(luò)。今年3月8日，中國移動貫通全球首條400G“東數(shù)西算”鏈路（北京-內(nèi)蒙），正式開啟400G OTN骨干全光網(wǎng)規(guī)模商用元年。據(jù)介紹，中國移動規(guī)劃八大樞紐建網(wǎng)工程，建設(shè)兩張平面覆蓋全國，構(gòu)建樞紐內(nèi)5ms、樞紐間20ms的全國時延圈。并將大規(guī)模集采11000個400G端口，相比2013年100G OTN首次集采1500個端口，數(shù)量增長近十倍。

面向后400G，重點(diǎn)布局延長線、下一代和顛覆性技術(shù)

段曉東指出，相較于400G，后400G技術(shù)難度、芯片器件要求進(jìn)一步提升，超高速光傳輸由傳統(tǒng)骨干網(wǎng)追求大容量、長距離向新場景、新系統(tǒng)、新介質(zhì)多維度開展技術(shù)研究。中國移動重點(diǎn)布局延長線技術(shù)、下一代技術(shù)和顛覆性技術(shù)。

延長線技術(shù)面向數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等中短距800G，中短距800G可共享400G超長距130G波特率技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，加快催化數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等大容量、中短距傳輸場景向800G演進(jìn)。目前已初步驗(yàn)證130GBd 800G 16QAM基本滿足百公里傳輸需求。

下一代技術(shù)，即超高速多波段關(guān)鍵技術(shù)。面向下一代光通信，有機(jī)融合提速率和擴(kuò)波段兩大技術(shù)手段，挖掘技術(shù)潛能邁向百T比特量級全光傳輸。中國移動已開展超寬帶原型系統(tǒng)技術(shù)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)單波凈速率超Tb/s，頻譜覆蓋S+C+L波段，總?cè)萘砍賂比特。

顛覆性技術(shù)，即空芯光纖及其傳輸系統(tǒng)。攻關(guān)顛覆性反諧振空芯光纖，突破實(shí)芯單模光纖石英限制，克服容量和時延兩大瓶頸：中國移動實(shí)現(xiàn)空芯光纖克爾非線性系數(shù)的上限測定，并首次實(shí)現(xiàn)基于空芯光纖同波長單纖雙向200Tb/s傳輸。

段曉東表示，中國移動愿攜手各方推進(jìn)400G及后400G全光網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，秉承開放、創(chuàng)新、合作、共贏的理念，一起開創(chuàng)全光通信的美好未來。

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