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2024/6/21 10:02

中國電信張成良:400G可實(shí)現全場(chǎng)景覆蓋,空芯光纖引領(lǐng)顛覆性變革

C114通信網(wǎng)  水易

C114訊 6月21日消息(水易)近日,在“2024中國光網(wǎng)絡(luò )研討會(huì )”上,中國電信研究院院長(cháng)張成良表示,大模型時(shí)代,算力需求從線(xiàn)性增長(cháng)變?yōu)橹笖导壴鲩L(cháng)。破解算力發(fā)展難題,“芯片、軟件、網(wǎng)絡(luò )”需要共同發(fā)力,其中“以網(wǎng)補算”是當前國際格局和產(chǎn)業(yè)環(huán)境下中國最具優(yōu)勢的發(fā)力點(diǎn)。

張成良指出,作為建設網(wǎng)絡(luò )強國和數字中國、維護網(wǎng)信安全的國家隊主力軍,中國電信積極推進(jìn)“云網(wǎng)融合”發(fā)展戰略,提出并踐行全光2.0理念,深度賦能大帶寬、低時(shí)延、高可靠的數據連接,開(kāi)始全面進(jìn)入400G時(shí)代,為算力網(wǎng)絡(luò )提供堅實(shí)的全光網(wǎng)絡(luò )底座,助力實(shí)現高品質(zhì)智算互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )。

400G可實(shí)現全場(chǎng)景覆蓋,向更高速率發(fā)展

“光網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展一直在傳輸距離和傳輸效率之間尋找均衡。”張成良介紹,400G經(jīng)過(guò)三代發(fā)展已基本成熟,可覆蓋DCI到超長(cháng)距骨干網(wǎng)全場(chǎng)景,是構建中長(cháng)期、面向算力的高品質(zhì)、確定性運力網(wǎng)絡(luò )的堅實(shí)光底座的重要技術(shù)基礎,是未來(lái)10年的骨干網(wǎng)絡(luò )技術(shù)大代際。

張成良表示,擴展C+L波段是400G重要技術(shù)特征,助力400G系統單纖容量提升。目前擴展C+L波段技術(shù)產(chǎn)業(yè)仍在發(fā)展之中,一體化擴展C+L器件可以實(shí)現真正全波段全光交換,能夠進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò )效率。不過(guò),一體化器件的全部成熟還需一段時(shí)間,WSS業(yè)界成熟度高,但模塊與放大器一體化難度仍然較高,因此網(wǎng)絡(luò )建設宜根據實(shí)際需求及產(chǎn)業(yè)鏈成熟度逐步推進(jìn)。

400G之后,WDM系統繼續向高速率(800G/1.2T)發(fā)展。張成良介紹,目前800G發(fā)展進(jìn)程較快,基本重用400G DSP芯片產(chǎn)業(yè)鏈,在保留標準工程余量的情況下,可支持約600km的傳輸距離,應用場(chǎng)景可覆蓋DCI與城域網(wǎng)傳輸。不過(guò),面向未來(lái),800G全光傳輸系統需進(jìn)一步突破高帶寬光電器件、高性能DSP芯片、系統總體性能優(yōu)化,逐步過(guò)渡至全場(chǎng)景應用覆蓋。

當前,中國電信正在積極推進(jìn)800G現網(wǎng)試點(diǎn)實(shí)驗,基于中國電信現網(wǎng)傳輸鏈路,采用一體化WSS,實(shí)現800G C6T+L6T 1200km傳輸,容量最大可達64Tbit/s。張成良介紹,隨著(zhù)800G器件與模塊性能的提升,未來(lái)800G應用場(chǎng)景將進(jìn)一步擴展,助力算力集群高品質(zhì)互聯(lián)。

對于1.2T,目前受限于模塊性能,僅可用于數據中心互聯(lián)。中國電信正在基于最新一代的1.2T技術(shù),采用C波段6THz與L波段6THz方案,實(shí)現數據中心大容量光互聯(lián),容量最大可達96Tbit/s。

向更高速率升級的同時(shí),容量需求持續提升,S波段成為下一代光傳輸網(wǎng)絡(luò )有效的傳輸波段。目前,S波段產(chǎn)業(yè)當前尚在發(fā)展之中,大容量傳輸需綜合考慮光放性能、系統功率管理機制以及系統級性能優(yōu)化。

據張成良介紹,中國電信完成S+C+L多波段大容量傳輸實(shí)驗,實(shí)現S+C+L多波段高達17THz的超大通信帶寬,波段范圍覆蓋1483—1627nm。同時(shí),結合S/C/L三波段光纖損耗和功率轉移特性,提出通過(guò)符號速率、通道間隔、調制碼型的自適應匹配,最大化頻譜效率的方案。此外,采用業(yè)內先進(jìn)的光電合封技術(shù),單波信號波特率超130GBd,比特速率達到1.2Tbit/s,大量節省光電組件的數量。

空芯光纖潛在性能優(yōu)異,積極推進(jìn)工程應用

光纖作為光網(wǎng)絡(luò )基礎設施的核心組成部分,扮演著(zhù)至關(guān)重要的角色。光網(wǎng)絡(luò )向更高速率升級演進(jìn)的同時(shí),也需要并行推進(jìn)新型光纖的發(fā)展。張成良介紹,目前業(yè)界對于新型光纖的研究熱點(diǎn)包括空分復用(SDM)光纖和空芯光纖等。

對于空分復用(SDM)光纖,主要有多芯光纖、少模光纖、多芯少模光纖三種類(lèi)型。目前多芯光纖已全面進(jìn)入現網(wǎng)驗證階段,國內外在海洋和陸地場(chǎng)景已部署/計劃部署,標準的研究課題處于立項討論階段。

張成良介紹,中國電信基于SDM光纖實(shí)現多場(chǎng)景系統驗證,通過(guò)利用4芯光纖、7芯光纖分別完成了數據中心內部互聯(lián)、數據中心間互聯(lián)場(chǎng)景驗證。結果表明,弱耦合光纖與單模光纖傳輸性能相近,千km級實(shí)驗室傳輸串擾幾乎無(wú)影響。

不過(guò),張成良表示,多芯光纖走向應用還需解決FIFO,熔接,放大等工程問(wèn)題。目前來(lái)看,FIFO器件損耗、熔接損耗與時(shí)間等因素限制了多芯光纖在陸纜中應用,仍需進(jìn)一步優(yōu)化。另外,纖芯放大需多個(gè)泵浦源,成本、體積、功耗沒(méi)有明顯提升。

在談到空心光纖(HCF)時(shí),張成良指出,空心光纖以空氣為傳輸介質(zhì),折射率比實(shí)芯光纖低、接近真空,同時(shí)具有低非線(xiàn)性、低色散和低損耗特性。與傳統單模光纖相比,非線(xiàn)性低3-4個(gè)數量級,可以支持更多波段甚至全波段傳輸;色散小約10倍;損耗理論可達0.1dm/km;與此同時(shí)延遲也降低約30%,相同時(shí)延圈傳輸距離相差1.5倍。

當然,空芯走向實(shí)際應用還需解決多項工程問(wèn)題,例如提升光纖、光纜制備工藝,降低光纜損耗、成本,提升批量供貨能力。另外,空芯光纖在國內現網(wǎng)環(huán)境下工程部署和運維無(wú)先例,需要結合國內實(shí)際現網(wǎng)情況,針對性改善部署運維技術(shù)。

在此次光網(wǎng)絡(luò )研討會(huì )期間,中國電信聯(lián)合長(cháng)飛公司、中興通訊和華信設計院發(fā)布了全球首個(gè)單波1.2Tbit/s、單向超100Tbit/s、傳輸距離達20km的空芯光纖光纜傳輸系統現網(wǎng)示范工程,標志著(zhù)國內產(chǎn)業(yè)界在探索光通信前沿技術(shù)、構建面向智算場(chǎng)景的通信基礎設施方面邁出了重要步伐。

“空芯光纖是革命性的變革。”張成良表示,一旦解決了實(shí)用化和工程化問(wèn)題,整個(gè)光通信會(huì )進(jìn)入另一個(gè)時(shí)代,中國電信將積極推動(dòng)其走向實(shí)際工程應用。

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