中國電信李俊杰談400G規(guī)模商用:骨干網場景仍存在成本、技術等多重瓶頸

9月16日消息(水易)9月16-18日,第23屆中國光博會在深圳開幕。大會期間召開的“下一代光傳送網技術發(fā)展論壇”上,中國電信光傳輸專業(yè)首席專家李俊杰發(fā)表“400Gb/s DWDM規(guī)模商用是否已經準備好了?”的主題演講,用詼諧幽默的語言,從技術、內外部條件、成本等方面,和與嘉賓探討了400Gb/s傳輸產業(yè)的現(xiàn)狀和商用之路。

400Gb/s傳輸:理想很豐滿,現(xiàn)實很骨感

演講開頭,李俊杰先發(fā)出靈魂質問:還在談400Gb/s傳輸……,你out了,畢竟現(xiàn)在很多運營商都在宣傳已經部署600G、800G試驗系統(tǒng)了。

李俊杰表示,400Gb/s傳輸的理想是非常豐滿的。標準層面,ITU-T從2016-2018連續(xù)三年制定標準規(guī)范,OIF從2015年就開始相關工作,國內的CCSA也相繼發(fā)布400Gb/s WDM系統(tǒng)技術要求。

產業(yè)層面則更早,2011年諾西這個名字還存在時,就在OFC報道首個 400G 600km SMF傳輸實驗,到了2012年包括諾西、華為、中興、Ciena、阿朗就發(fā)布了400G相關系統(tǒng)設備。應用層面則是在系統(tǒng)設備商紛紛發(fā)布相關產品后,全球多個運營商便開始了試驗之路。

可以說,產業(yè)鏈各方都搞得如火如荼,但現(xiàn)實卻很骨感。來自Omdia數據顯示,截至2020年,400G相干接口占比不到5%,預計2021年會迎來小爆發(fā),超過10%,后續(xù)會進入快速增長期,增長的驅動力主要來自城域DCI和P2P。

400GbE光模塊則相對較好。LightCouting預計,5大互聯(lián)網/云巨頭的400GbE部署在2021-2022年進入平臺期;整個全球市場來看,400GbE在2026年前依舊保持增長態(tài)勢。Omdia認為,400GbE光模塊在2021年開始大規(guī)模商用,驅動力來自降低功耗和成本的需求;從應用場景的角度,長期來看FR4(2km)和DR4(500m)是最主要的接口類型。

那么,400Gb/s傳輸到底為什么會是現(xiàn)在“理想很豐滿,現(xiàn)實很骨感”的局面呢?

三連問:技術行嗎?條件夠嗎?貴嗎?

·首先是技術到底行不行?

對于400G客戶側,400GbE由于從炒作到商用的周期過長,隨著技術發(fā)展產生了太多種技術方案,每種都無法起量,目前400GbE光模塊技術逐漸聚焦于單波長100Gb/s PAM4方案(2km\10km)。而400G OTN光模塊,標準完備(ITU-T G.709, G.959.1),但產品缺位,市場上沒有兼容400GbE/400G FlxO-SR的雙速率光模塊。

對于電信運營商,400G OTN客戶側光模塊為什么重要?李俊杰闡述,對于運營商骨干網,跨系統(tǒng)轉接不可避免,而OTN客戶側互聯(lián)是運營骨干網跨系統(tǒng)轉接的不二選擇。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。

對于400G線路側,單載波400Gb/s線路側技術是發(fā)展方向,在DCI/城域/區(qū)域場景,PM-16QAM方案(含星座圖整形方案)已成熟,已經具備商用條件。不過,在骨干網超長距場景,目前尚無成熟的單波長400Gb/s PM-QPSK調制的傳輸設備,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。

·其次是內外部條件到底夠不夠?

先看客戶側,核心路由器、數據中心出口交換機400GbE已經Ready,設備支持隨時升級400GbE端口的能力。李俊杰表示,運營商尚未規(guī)模部署的原因是長距光模塊單位比特成本依舊高于100GbE。

線路側,DCI、城域/區(qū)域核心互聯(lián)等場景,由于單位比特傳輸設備成本開始接近甚至低于100Gb/s,即將迎來一定規(guī)模的應用。骨干/超長距場景,96Gbaud產品性能受限、128Gbaud產品尚未成熟,同時單位比特成熟依舊高于100Gb/s,部署前景取決于有無明確的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,運營商G.654E光纜建設進度顯著影響單波長400Gb/s超長距傳輸系統(tǒng)商用節(jié)奏。李俊杰介紹,中國電信上海-廣州G.654E光纖骨干光纜工程于2018年開工,2021年竣工,全場大約2000公里。試驗結果表明,基于~90Gbaud的單波長400Gb/s DWDM系統(tǒng)在G.654E光纖中現(xiàn)網傳輸距離預計能達到1500km左右;在G.652光纖中預計可達800-900公里。

李俊杰表示,在這條干線光纜的建設和運維過程中,也積累了一些經驗。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題。

與此同時,李俊杰指出,G.654E的性價比決定了只適用于骨干傳輸 “小眾”場景(相對于傳輸光纖總量),產業(yè)鏈存在可持續(xù)發(fā)展風險。呼吁推動G.654E光纖部署成為國家創(chuàng)新戰(zhàn)略;運營商等最終用戶合理規(guī)劃、協(xié)同推進G.654E建設,避免大起大落,推動產業(yè)鏈良性發(fā)展;光纖廠商進一步優(yōu)化和歸一化技術參數和工藝,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,背后原因毫無疑問就是——貴!”李俊杰表示,這種情況下,應該遵照用得起的地方先用,盡量用低成本方案的原則。

針對用得起的地方先用,數據中心場景短距400GbE光模塊成本低,綜合性價比容易超過100GbE。DCI/城域400Gb/s DWDM傳輸,單位比特傳輸成本已經接近或低于100Gb/s DWDM。對于盡量用低成本方案,電信場景盡量復用DC方案,如400GbE 500m和2km光模塊,400GbE LR-10km可以優(yōu)化為LR-6km。

“當然,成本不等于光模塊價格,而是整體TCO成本。”李俊杰強調。

“回過頭來看,400Gb/s DWDM 規(guī)模商用是否已經準備好了?”李俊杰認為:“部分準備好了,限制因素除了成本以外,在骨干長距離傳輸場景還有重要技術瓶頸需要攻克,特別是400G ETH/FlexO-SR雙速率客戶側光模塊和線路側單波長400Gb/s PM-QPSK關鍵芯片和元器件等兩個核心瓶頸。”

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2021-09-16
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