光傳送技術未來將聚焦超大容量、開放解耦等多維熱點

近日，2021中國光博會在深圳召開，在會議期間舉辦的下一代光傳送網技術發(fā)展論壇上，中國信息通信研究院技術與標準研究所副所長張海懿表示，基于多樣化業(yè)務需求、技術革新、成本能耗等多種驅動，光傳送技術未來將聚焦超大容量、開放解耦、協同組網、智能管控等多維熱點持續(xù)加速發(fā)展。

國家高度重視5G、數據中心等新型基礎設施建設。信息基礎設施綜合集成新一代信息通信技術，構建無處不在的信息網絡，為生產、生活和社會發(fā)展提供感知、連接、存儲、計算和信息處理，是新基建的核心使能者，融合基礎設施是信息基礎設施對傳統(tǒng)基礎設施賦能所形成的新型基礎設施，創(chuàng)新基礎設施則需要信息基礎設施的全方位支撐。

張海懿指出，光傳送網絡作為通信網承載基石，是發(fā)展5G、大數據中心、工業(yè)互聯網、人工智能等領域的基礎設施和前提。

如今，產業(yè)的數字化轉型需求造就“千行百業(yè)”入云，需要云網一體基礎設施建設，驅動云和光網深度融合，賦能各行各業(yè)數字化轉型。隨之，光傳送網絡也正向超高速大容量、靈活開放、協同智能管控等多樣化持續(xù)演進。

從高速傳輸技術發(fā)展上來看，目前，400G已開啟商用，400G DCO可插拔模塊將逐步取代400G MSA/ACO。2019年開始多個廠商不斷發(fā)布800GDSP芯片，并基于實驗室/現網試點，驗證了800G的可行性。國外近2年已有多個部署案例報道，如Internet2、UFINET、Voge電信等的800G網絡等。2021年開始，800G關注度進一步提升，IEEE、OIF等標準組織加速推動標準化工作。

張海懿認為，光通路速率的持續(xù)提升將進一步助推基于ROADM/OXC的全光網絡的應用。

要想實現高速傳輸，還要基于頻譜擴展進一步提升傳輸容量。張海懿稱，目前C波段擴展/L波段擴展(6THz帶寬，支持80波x75GHz或120波x50GHz)、以及C+L波段擴展正在開展標準化研究。

據介紹，C波段擴展50GHzx120波性能已達到商用要求，160波傳輸性能有待進一步優(yōu)化。L波段WDM在美國、日本等地有部分商用，L波段50GHzx120波光傳輸技術預計將在未來幾年逐步滿足商用要求。C+L波段擴展預期可實現總頻譜帶寬12THz(C波段和L波段各120波)，相對于80波100G，容量X3。

同時，高速傳輸同樣也來不開空分復用研究的持續(xù)推進?？辗謴陀?SDM)包括多芯復用和模式復用、兩者相結合的多芯多模復用以及基于軌道角動量的復用(本質上也是高階模式復用)。SDM提供了新的傳輸復用維度，是解決未來超大傳輸容量危機的潛在候選技術。

如今，超低損耗光纖應用加速，空芯光纖研究進展明顯。日前，工信部《“雙千兆”網絡協同發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》提出，鼓勵在新建干線中采用新型超低損耗光纖。國內外多個主要光纖公司均可規(guī)模提供G.654.E光纖產品，海外運營商和互聯網公司已啟動規(guī)模部署G.654.E光纖，國內運營商和國家電網等公司從2019年也開始啟動G.654.E光纖部署。

張海懿表示，空芯光纖經歷多次迭代，衰耗已經降至0.28dB/km。近兩年的多篇論文和實驗為空芯光纖在高性能光通信中的應用開辟了可能性。

另外一個高速傳輸的技術熱點是衛(wèi)星光通信。衛(wèi)星光通信成為交叉熱點研究領域，技術、標準與產業(yè)加速發(fā)展。衛(wèi)星光通信技術的應用場景向空、天、地、海范圍延伸，形成一體化、多用途組網。

“美歐日等國家從上世紀六、七十年代起，通過長期的科研與實踐積累，占據主導地位，研究機構技術路線規(guī)劃明確。國內正在積極推動衛(wèi)星光通信的研究，緊跟歐美日步伐，整體產業(yè)活躍度逐步提升。” 張海懿說到。

另外，開放解耦也是光傳送技術的一大熱點。構建以DC為中心的光網需求迫切，開放解耦、云光融合等創(chuàng)新應用成為業(yè)界關注熱點。

張海懿表示，如今，DCI應用啟動部署，CPE解耦穩(wěn)步推進。面向DCI等短距互聯場景的模塊化類型WDM設備(DCI-Box)已開始在現網部署。CPEOTN設備互通和管控互通已進行過多輪測試和試點，自研或第三方控制器進行統(tǒng)一管控，相關設備已在現網逐步啟動規(guī)模部署。

多層協同方面，IP網絡準確感知業(yè)務應用和算力標識，實現統(tǒng)計復用、分組轉發(fā)和靈活連接;光網絡為數據中心及其IPv6+ 融合網關之間的提供高速、長距離、低時延等確定性傳輸，全光組網優(yōu)勢特性凸顯;IP+光網絡通過SDN智能管控系統(tǒng)實現協同，構建支撐云網/算網融合的基礎設施，并提供差異化服務能力。

“值得一提的是，傳送網應用AI智能需求逐步明確，下一步工作重點將是AI引入后傳統(tǒng)管控系統(tǒng)的架構及技術演進方案，面向AI的數據采集技術，AI在傳送網應用的智能化分級及評判等。” 張海懿稱。

(樂思)