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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