數字化轉型浪潮下，帶來大量新業務、新應用、新技術、新模式，對底層網絡的架構、容量、速率、性能、可用性提出了一系列新要求。同時，今年2月，國家“東數西算”工程全面啟動，作為承載數字經濟蓬勃發展的關鍵性工程，連接“東數”和“西算”之間的網絡需要向更大帶寬、更低時延方向演進，為東西部算力基礎設施提供高品質數據傳輸通道，并承載運算結果的反饋。
因此，城域DCI、城域/區域核心互聯場景、骨干/超長距場景迎來新一輪的升級周期，400G以及超400G技術成為業界關注的焦點。目前，400G技術在DCI、城域網互聯等場景基本成熟，骨干網場景仍存在成本、技術等諸多瓶頸，需要產業界協同突破。
基于此，CIOE中國光博會聯合C114通信網推出大型策劃會展活動——“2022中國光通信高質量發展論壇”之“400G技術專場”，來自國內三大運營商、系統設備商、模塊廠商、測試廠商共同探討400G技術的發展之路。
算力時代，骨干網需向400G演進
今年初，國家正式啟動“東數西算”工程，布局全國一體化算力網絡國家樞紐節點，構建國家算力網絡體系。在我國，電信運營商作為網絡等基礎設施建設的主力軍，承擔著網絡不斷升級演進的使命，支撐起“東數西算”間的算力網絡成為重中之重。
“算力網絡在架構、帶寬、業務、時延等方面對光傳送網提出新的需求，光網絡需轉型升級構建承載算力的光底座。”中國移動研究院基礎網絡技術研究所副所長張德朝表示，面向算力網絡時代業務和網絡發展的新特點和新需求，中國移動圍繞算力全光高速互聯、算力與光協同聯動，提出新一代基于OXC的光電聯動型全光網架構。
基于OXC的全光網需要具備全光互聯、高速傳輸、超低時延、算光協同的特征，提升單載波速率是下一代骨干傳送網深度匹配這些特征的關鍵舉措。目前來看，單載波400G是下一代OTN網絡實現超大容量的使能技術，關鍵技術、器件及芯片的逐步成熟，助力骨干網由100G到400G的代際演進。
中國聯通研究院網絡技術研究中心總監、教授級高工王光全表示，400G將是“東數西算”重要運力之一，隨著單波長400G WDM相干傳輸技術逐步成熟，400G WDM將在城域網、區域網和骨干網相繼部署，滿足400GE業務發展需求。但如何更好進行光纜網絡更新換代和頻譜擴展傳輸是未來400G WDM應用的關鍵技術，需要進一步綜合評估。
王光全指出，由于G.654.E光纖可以顯著提升400G WDM等高速系統無電中繼傳輸距離，應加快推動G.654.E光纖在骨干長途光網絡的應用部署，構建超高速超長距大容量骨干光網絡，服務于國家“東數西算”戰略落地實施。
中國電信股份有限公司研究院工程師呂凱介紹，目前單波400G的線路測技術，已經完成兩次技術迭代，傳輸能力達到1000km左右，可以覆蓋城域/區域應用。不過面對長距離應用，目前的兩代400G技術尚不能滿足，需要在芯片器件方面不斷突破。
面向未來，400G一定是下一代骨干傳輸演進的重要方向。預計2024年左右，第三代400G DSP成熟，傳輸能力可以達到2000km，滿足骨干場景應用。同時，G.654E光纖相比較G.652D光纖，可有效提升傳輸距離，可在骨干光纜網絡中推廣應用。
產業鏈聚力，推進400G技術成熟
面向400G甚至更高速率光網絡的演進升級需求，有賴于系統設備商、光模塊廠商、測試廠商等產業鏈凝心聚力，推進400G技術的成熟，加速400G光網絡在現網的商用部署。
上海諾基亞貝爾股份有限公司光網絡事業部總裁張寒崢表示，光纖容量并不像看起來那樣是無限的，應最大化利用光纖容量，寸譜必爭。為此上海諾基亞貝爾提出了BFP（baudrate flexible profile）精細化信道調整方案，針對實際應用需要可以做到對每條鏈路進行精細化調整，實現容量和距離的最優組合。與此同時，諾基亞發布的第五代芯片，包括高性能PSE-Vs和低功耗PSE-Vc，助力400G在城域和骨干網場景的落地。
華為光系統首席專家張德江表示，隨著業務流量持續攀升，光傳送網需要向更大容量演進。下一代傳送網將走向400G*80波，預計2023年400G QPSK將商用。未來10年，隨著800G/1.6T*80波的發展，單纖容量將再翻番。華為作為光傳送領域的領先廠商，已經與國內外多個運營商完成了高速傳輸的現網測試，推進400G光傳送網走向商用。
正如前文運營商專家所言，芯片器件的技術突破是400G或者更高速率得到規模商用的關鍵。作為光芯片廠商，聯合微電子中心高級工程師邵斯竹表示，在100G和400G時代，硅光開始滲透，主要聚焦短距和相干領域。800G時代，硅光可實現全應用領域的覆蓋。CUMEC公司致力于構建我國新一代微電子關鍵核心技術自主創新能力。
器件模塊廠商代表，華拓光通信研發經理呂文博表示，對大規模數據中心來而言，硅光系統的低能耗，高密度，以及在各個方面帶來的成本優勢，無疑是下一代技術的首選。而對中小型或已經布設的數據中心來說，更多的是需要一個從現有系統過渡到硅光系統的過程。長遠來看，硅光會成為光系統主流，但CPO將會長期與模塊共存。
測試先行是整個信息通信行業的特點。對于光通信領域而言，一項新技術的誕生，需要從光電子集成芯片到光模塊到系統設備，每一個環節都需要高品質、可升級、開放靈活的測試方案，以滿足從實驗室到量產，再到現場的實際需要。是德科技光通信事業部資深技術專家吳季元表示，400G/800G都是下一代傳送網技術演進升級的方向和技術浪潮，對整個400G/800G測試系統帶來新的挑戰。對此，是德科技從研發設計、生產驗證到系統級評估等方面擁有全面的覆蓋產品完整生命周期的測試解決方案。
