全场景400G方案打造数算时代新光网、400G超高速系统技术创新，构建全光品质运力网络

近日，由通信世界全媒体主办的“400G/800G与全光网发展研讨会”在北京成功举办。中兴通讯光传送产品规划总工陈勇以《全场景400G进展及800G展望》为题发表演讲。他表示：“数字与算力时代，高速光网成为提升运力的不二选择。自动驾驶、万物上云、电子金融、全息影像等新一代信息技术的发展和应用对网络的要求越来越高，光网络凭借其天然的超大带宽、极高可靠性及极低系统功耗特性，已成为构建高性能、安全、绿色数字通信网的必要基础。”

未来5年将迎来400G规模部署

Omdia最新相干光接口发货量预测报告显示，近年来线路侧相干400G/800G+接口发货量呈增长态势，并将在未来5年有大幅提升。随着数据中心向400G/800G演进，光网线路速率向相干400G/800G+发展成为必然选择。

陈勇介绍，纵观整个光网络的发展历程，光网络发展周期大概是5-6年：2012年是全场景100G时代；2018年是全场景200G时代；2023年进入全场景400G时代。预计2027年以后或将迎来全场景800时代。

对全场景400G方案来说，2023年为起步期，未来5年将迎来规模部署期。陈勇表示，从发展历程看，400G长距传输方案主要是基于96GBd的400G 16QAM-PCS及基于130GBd的400G QPSK两种选择。130GBd相比96GBd的市场竞争力更强，成本优化空间更大，且基于130Gbd高性能光器件，采用400G QPSK技术，可使骨干网从200G迈向400G保持最优传输性能，真正实现100G/200G“QPSK编码”超长距技术的传承。

中兴通讯超高速光模块不断迭代，助推光网可持续发展

陈勇介绍道，中兴通讯近年来围绕200G/400G光网全场景演进完成了多方面创新技术研究与探索实践。基于多年技术方案积累与迭代，在光电芯片、业务平台方面持续创新，采用越来越小的工艺制程，推出多种适用于200G/400G全场景的固定、可插拔光模块，向更优性能，更低功耗及更高集成度方向演进，并已联合国内主流运营商完成相关成果验证。其中，中兴通讯400G方案具有全场景自适应、板卡种类按需选择的特性，最大化降低运营商Capex，保护现网投资。值得一提的是，中兴通讯已于今年9月发布业界首个800G OTN可插拔光模块，相较于固定光模块，可使单板密度提升1倍，Gbit功耗降低68%。

中兴通讯始终坚持向下扎根，不断夯实技术根基。未来，中兴通讯愿继续携手全球合作伙伴加速推动400G商用规模落地、并积极开展800G技术方案研究及探索实践，共建数算新光网、共筑产业合作新生态、共促数字经济繁荣发展。

      400G正接过“接力棒”，筑基算力网络，为光宽带和移动通信发展保驾护航。11月9日，400G/800G与全光网发展研讨会在北京召开，烽火通信光传输网产品线总经理陈松涛分享了烽火在推进400G关键器件与技术进展及400G组网应用的新思考。

VR、ChatGPT等新兴应用的大算力需求驱动光网络发展，业内亟需打造一张高品质的运力全光网，满足各类应用对更低时延、更大带宽、更大算力的差异化需求，400G规模商用恰逢其时。”陈松涛讲到。

据介绍，烽火通信早在2018年就开始部署400G，与400G产业发展同频共振，走出了一条具备“烽火特色”、“烽火思考”的400G发展之路。陈松涛表示，烽火在推动400G升级方面，始终坚持两个原则，即自主创新和依据不同场景提供差异化的解决方案。2022年基于400G PCS-16QAM方案，完成了G.654.E光纤从上海到广州3820km的现网传输，实现了业界首个400G超长距传输系统；2023年，烽火持续深化研究，发布了从芯片、模块、板卡到系统设备端到端的自研400G QPSK解决方案；并实现了实验室G.652.D光纤 6000千米的超长距无电中继传输及现网1673km的在线传输系统，领跑行业。

与此同时，烽火持续推进400G关键器件与技术研发。烽火目前已实现了400G系统中关键的光放大、WSS、ITLA、集成光器件和相干模块等器件的研发，均已具备商用条件并开始小批量生产。未来，烽火将秉持立足自研的理念，加大投入力度并积极开展产业链协同合作，持续推进400G QPSK系统在超高速器件性能、低噪声放大器、宽谱WSS及C+L一体化等关键技术的发展，并预计于2024年具备全波段组网条件，赋能400G产业规模商用。

值得关注的是，在400G即将规模商用之际，800G需求正逐步释出。“超400G面临诸多挑战，400G在C+L的成熟应用是升级的基础。”陈松涛表示，800G当前的焦点在数据中心内部短距离互联，要实现800G干线长距离传输的大规模商用，还需要产业链持续在调制接收、DSP、光放大、光交叉、非线性补偿等领域持续研究和突破。面向未来，烽火将与行业共同推动400G、800G发展和光网繁荣。

如今，全国一体化算力网络、数据中心等数字基础设施建设，催生了跨区域节点和中心节点间大流量互联的需求。5G、AI、智能算力、VR、工业控制、超算等新型技术的发展，对网络带宽、时延、可靠性提出更高的要求。

算力方面，我国算力规模，尤其是智能算力规模正在高速增长，预计智能算力规模年复合增长率为52.3%，同期通用算力规模的年复合增长率为18.5%。数据方面，我国数据量预计在2026年达到23.5ZB，将位居全球第一，未来将保持爆发式增长。数据中心的带宽大幅增长，对运力枢纽出口带宽带来巨大挑战，同时，用户对时延敏感业务量占比达70%，稳定可靠的低时延需求巨大。

为此，中国电信致力于建设全光网2.0，打造全光交换、全光传输、全光承载、全光接入、全光智治、全光云网六大目标技术架构，来实现运营智慧化、架构扁平化、网路全光化“三化”愿景。

400G是未来10年的全光骨干网技术大代际

“无论从时延、功耗、可靠性和成本考虑，建设全光交换的骨干网络都是优势明显的”，霍晓莉说道。超大规模全光交换组网采用“一二干融合”的扁平网络架构不仅可以降低时延，还可以提升网络效率；集中算路+分布控制的WSON技术使得恢复时间可以下降到秒级，大幅提升了业务的可靠性；交换维度不断增加，路由增多，波道资源的利用率也会提高。

而超大容量超长距离全光传输一直是骨干网络组网最关键的需求，单波容量提升，频谱扩大，高速器件的提供，这些都是业界最为关注的关键技术。

如今，130G左右波特率的光器件技术发展已经成熟，单波400G传输距离可达到骨干网所需的距离要求，但在800G及更高速率的情况下，传输距离无法超过1000km。800G要达到骨干网量级的传输距离，器件速率需要继续翻倍。霍晓莉表示，目前还无法预估出可实现的时间点，而且在超长距骨干传输场景下是否还具备单比特成本优势也无法评估，因此400G全光骨干网应该会像100G全光骨干网一样有较长时间的存续期，400G将是未来10年的骨干网络技术大代际。

400G全光交换骨干网产业发展分三阶段推进

霍晓莉表示，适用于全光交换的400G技术的产业发展可以分为三个阶段。

第一阶段是起步期。2024年，WSS C+L一体化产业链成熟。第二阶段是过渡期。产业一方面考虑相干光模块实现C+L一体化，实现OTU的全波可调，另一方面考虑400G OTU单端口造价下降30%左右，进入成本合理区间，也就是400G单端口价格降低到100G单端口价格的3倍。第三阶段是成熟期。成熟期以光放一体化实现为标志，届时全部组件可实现C+L一体化。

与这样的发展阶段匹配，建议400G骨干网分阶段的网络建设策略。2024年，选取业务集中区域进行小规模部署，开展试点。2025年~2027年进行骨干网规模部署。考虑到一体化组件的成熟时间，首先进行光层C+L一体化的建设，主要是采用一体化的WSS，这样待C+L一体化相干模块成熟后，整个网络可以平滑过渡到C+L 80波全光调度的状态。最后，霍晓莉强调道，如果一体化组件的技术成熟和成本合理化能够提前到来，不排除建设时间的提前。

随着AI大模型的爆火，算力成为数字经济时代的新型生产力。张德江介绍说，当前全球智算需求每三个半月就会翻一番，与此同时，算力基础设施建设高速增长，相关数据显示我国30多个城市正在或即将建设智能计算中心。

如何将需求端与算力端有效地联接起来？张德江认为，需要一张高品质的运力网络。据悉，华为推出的全光品质运力网络解决方案，可以构建算力时代的全光底座，通过大带宽、低时延、高可靠的品质联接，实现高品质的联算、联企、联家。

在码型选择方面，张德江认为应该根据不同场景选择相应的速率码型，进而实现算力时代的全场景覆盖。具体来看，400G QPSK和s16QAM两种码型配套C6T+L6T光系统，可以实现国干、省干、城域等全场景覆盖；而在城市内DC间，优先采用高速率800G+实现大容量互联。

目前，华为在高性能光模块、超宽频光放大、一体化光调度、高能效大容量DC化光平台、智能运维等方面，经过关键技术创新，在组网能力不变、基础设施不变、部署运维习惯不变的三大目标下，打造了业界最高性能400G品质运力网络光底座。

其中，在光模块方面，通过算法创新、架构创新、封装创新等软、硬件组合创新，华为将总元件数量由100多集成至20个，实现性能领先。

在光放大方面，通过基础材料、制造工艺和关键技术创新，在国外采用C4.8T+L4.8T波段扩展方案时，将传输波段提升至C6T+L6T，实现单纤容量领先业界25%。“在波分系统中，波数越多就意味着分摊到每一波的成本越低、效率更高。我们当时在想，频谱如果能做到6T就不要做4.8T，通过6T可以实现成本更优。”张德江谈道。

在光调度方面，华为LCoS交换引擎及WSS模块全自研，一体化OXC引领行业；在光平台方面，DC化百T大容量OTN平台，结合一体化光调度、智能运维，打造大容量、低时延、高可靠、易运维超大容量高品质运力网络；在智运维方面，通过告警三级压缩，即L1降噪、L2告警分组、L3故障根因告警识别，提升故障定位准确率。

展望未来，随着400G光模块的大规模部署，以及网络带宽和性能需求的不断加快，数据中心互联800G也将成为全新需求，将应用在超大规模数据中心、云计算及人工智能算力中心中。张德江表示，在800G时代，光通信依然面临严峻的挑战，要想继续实现容量翻倍，基于C6T+L6T光系统，需要大量突破系统端到端的关键技术，实现系统容量向64T演进。