中國電信張安旭：400G超長距全光傳輸基本成熟，分階段推進部署

4月25日消息（水易）今日，CIOE中國光博會與C114通信網(wǎng)聯(lián)合舉辦“2024中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”第三場研討會——“400G開啟光傳送網(wǎng)新時代”正式上線。會議將邀請業(yè)界重量級嘉賓，圍繞算力時代中400G光傳送網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展趨勢和應用場景深入探討。

中國電信股份有限公司研究院高級工程師張安旭表示，人工智能大模型的興起，對算力的需求從線性增長轉(zhuǎn)變?yōu)橹笖?shù)級增長，雖然算力的供給也在高速增長，但無法完全匹配需求。破解算力發(fā)展難題，除了等待芯片性能的提升，網(wǎng)絡也要同步發(fā)力。

云網(wǎng)融合使能高品質(zhì)算力網(wǎng)絡

網(wǎng)絡層面應該如何發(fā)力？張安旭介紹，短期內(nèi)算力需求將集中在智算中心內(nèi)部，可以在單個節(jié)點內(nèi)進行多卡高速、低時延的互聯(lián)，形成更大的單節(jié)點智算能力。不過，隨著算力需求的持續(xù)擴大，以及外部條件的限制，無法在短時間內(nèi)大規(guī)模建設(shè)單節(jié)點的智算中心。

這一背景下，資源供給模式從單點資源池單點應用，向多層次資源池協(xié)同計算發(fā)展成為趨勢，需要通過低時延、大帶寬、無損的網(wǎng)絡互聯(lián)來構(gòu)建算力集群，形成一體化供給模式。

張安旭表示，這一模式下，算力需求的持續(xù)增長，對算力節(jié)點之間的海量數(shù)據(jù)調(diào)度與運送提出了更高的要求，海量算力數(shù)據(jù)需要承載網(wǎng)絡的支持。

“中國電信云網(wǎng)融合戰(zhàn)略正是瞄準這一需求的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施。”張安旭介紹，目標通過實施虛擬化、云化和服務化，形成一體化的融合技術(shù)架構(gòu)，最終為智算業(yè)務實現(xiàn)簡潔、敏捷、開放、融合、安全、智能的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施的資源供給，使能高品質(zhì)算力網(wǎng)絡。

在推進“云網(wǎng)融合”發(fā)展戰(zhàn)略的過程中，中國電信提出并踐行全光2.0理念，通過超大規(guī)模全光交換組網(wǎng)、超大容量超長距離全光傳輸，深度賦能超高速、大容量、長距離的數(shù)據(jù)連接，為云網(wǎng)融合提供堅實的全光網(wǎng)絡底座。

400G超長距全光傳輸基本成熟

400G超長距離全光傳輸技術(shù)目前已基本成熟，是構(gòu)建中長期、面向算力的高品質(zhì)、確定性運力網(wǎng)絡的堅實光底座的重要技術(shù)基礎(chǔ)，是未來10年的骨干網(wǎng)絡技術(shù)大代際。國內(nèi)運營商正在積極推動400G傳輸系統(tǒng)的商用，隨著400G技術(shù)的進一步成熟，預期2024年會有更大規(guī)模的現(xiàn)網(wǎng)部署。

張安旭表示，骨干網(wǎng)400G最主要的挑戰(zhàn)是在保持相當傳輸距離的情況下提高單根光纖的傳輸容量，擴展C+L波段技術(shù)的成熟是關(guān)鍵。不過，波段擴展固然可以提高單纖傳輸容量，但也有一系列代價。

具體來看，需要引入全新的一套光電器件，包括相干模塊；線路中的光放大器、WSS等。另外，波段擴展后，系統(tǒng)波段將更寬，會帶來線性和非線性的損傷，系統(tǒng)層面需要通過光放增益傾斜補償、ASE填充及控制技術(shù)、系統(tǒng)均衡技術(shù)等進行補償。

目前來看，C波段和L波段WSS已具備商用條件，兩套器件；C+L一體化WSS的器件已可提供，產(chǎn)業(yè)鏈預計在2024年下半年開始規(guī)模應用。400G QPSK相干光模塊（C/L分離）已成熟；C+L一體化、寬譜可調(diào)光模塊預計最早2025年實現(xiàn)。

光放大器方面，當前主要通過改變摻雜元素或者基質(zhì)材料來擴展L波段放大帶寬，目前已實現(xiàn)批量生產(chǎn)供貨，基本由國內(nèi)廠商支持；C+L一體化光放大器預計最早2027年實現(xiàn)。另外，利用光纖中的受激拉曼散射效應（SRS）對信號光進行放大可能成為潛在的解決方案。

基于ROADM分階段推進400G建設(shè)

張安旭表示，擴展C+L波段一體化器件應用可以進一步提升網(wǎng)絡效率；但一體化器件的全部成熟還需一段時間，骨干網(wǎng)建設(shè)宜根據(jù)實際需求及產(chǎn)業(yè)鏈成熟度逐步推進。

中國電信已建設(shè)了全球最大規(guī)模的基于ROADM的全光交換網(wǎng)絡，從100G向400G升級過渡的過程中，將繼續(xù)堅持這一組網(wǎng)策略。采用ROADM技術(shù)，可充分發(fā)揮長距、超長距無電中繼傳輸能力，建網(wǎng)成本最低、綠色低碳。同時ROADM波長恢復技術(shù)可以滿足業(yè)務安全性要求。

張安旭指出，大規(guī)模的ROADM組網(wǎng)，需要400G系統(tǒng)具備擴展C+L波段的一體化調(diào)度能力，以實現(xiàn)擴展C+L波長間具備任意調(diào)諧、調(diào)度，最大程度上發(fā)揮ROADM全光交換能力。

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看，張安旭介紹，2024年，WSS C+L一體化將成熟；2025年-2026年，光模塊C+L一體化，OTU C+L全波可調(diào)，400G OTU單端口造價進入合理區(qū)間，下降30%；2027年，全部組件實現(xiàn)C+L一體化。中國電信的400G網(wǎng)絡建設(shè)將匹配產(chǎn)業(yè)發(fā)展節(jié)奏。

在400G進入商用階段的同時，業(yè)界也在積極探索更高速率和更多波段的技術(shù)和應用。例如針對DC間網(wǎng)絡實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)智算中心協(xié)同的難點，引入超高速、低時延無損800G傳輸技術(shù)，解決臨時性大規(guī)模算力需求，中國電信正在選取跨省節(jié)點進行區(qū)域內(nèi)智算協(xié)同驗證。針對未來大模型訓練與互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)業(yè)務的需求，完成S+C+L多波段大容量傳輸實驗，最高實時單波速率達到1.2Tbit/s，單根光纖單個方向傳輸速率超過120Tbit/s。

最后，張安旭總結(jié)道，AI大模型應用驅(qū)動算力需求高速發(fā)展，云網(wǎng)融合使能高品質(zhì)算力網(wǎng)絡，全光網(wǎng)2.0為云網(wǎng)融合提供堅實的全光網(wǎng)絡底座?；跀U展C+L波段技術(shù)的超長距400G骨干網(wǎng)逐漸進入規(guī)模商用周期，需按節(jié)奏分步推進。B400G時代即將到來，隨著800G、S波段等技術(shù)的不斷革新，光網(wǎng)絡正向新的時代邁進。

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