目前，我国数字经济已进入以算力为核心生产力的发展新阶段，为解决东西部算力资源不均衡的问题，我国正式启动“东数西算”工程。随着“东数西算”工程建设的持续推进，数据中心互联迎来400G新增长，骨干光传输网作为东西长距大容量联结的坚实底座，亟需从100G升级至400G，以满足数据中心集群枢纽间长距离高速互联需求。
算力网络对骨干网提出新挑战、新需求
当前进入以算力网络为特性的新时代，对光网演进提出新挑战及需求，主要包括以下三个方面。
一是如何满足数据激增带来的带宽需求？从Omdia数据流量预测看，2019—2024年CAGR达28%，在“东数西算”大背景下，骨干光网对带宽需求最为紧迫，亟需从当前单波100G/200G升级至400G，满足数据中心长距高速互联需求。
二是如何保障提速不减距，以降低建网成本？从现网100G/200G骨干光网场景看，长距需求占比约为56%，在400G技术选择时需要考虑超长距离传输能力，做到提速不减距，以减少中继数量，降低网络投资。
三是如何保障性能及响应双碳战略？“东数西算”工程除了带宽需求外，对时延、PUE（Power Usage Effectiveness，电源使用效率）等也提出明确指标，要求全国DC枢纽间时延小于20ms，同时为响应国家碳达峰、碳中和目标，在网络升级及演进时，需考虑低碳方案。
中兴通讯承载网产品副总经理王泰立在接受通信世界全媒体采访时表示，骨干网对带宽需求最为迫切，是光网技术创新的重要场景。两大因素驱动带宽全面升级：一是数据中心互联迎来400G客户侧增长，使得单波400G成为必选项；二是光缆铺设速度远小于流量增长，在频谱效率不变的情况下，需寻求其他扩容方式。此外，速率提升和容量提升促使骨干光网向80×400G代际演进。
中兴通讯承载网产品副总经理 王泰立
400G QPSK技术已基本成熟
近日，400G迎来重要进展。横跨浙江、江西、湖南、贵州四个省，涉及45个光放段，实现5616千米超长距离陆地实时现网传输……400G QPSK（正交相移键控）无电中继现网传输距离创造新纪录！中国移动在近日举行的“光网筑底，算力扬帆——中国移动算力网络400G全光网技术试验阶段总结暨产业推进研讨会”上，正式发布了世界最长距离400G光传输现网技术试验网络。
此次验证成功对整个光网络传输领域有重要意义。此次验证充分验证了前期业界对400G QPSK技术理论能力的预期。基于130G波特率的光电器件将成为一下代高性能传输性的核心技术及主流选择，成为骨干网从100G QPSK、200G QPSK向400G QPSK演进超长距传输方案的最佳选择。
在此次试点中，中兴通讯提供大交叉容量光传输旗舰商用产品ZXONE 19700，该设备基于业界首款支持130G波特率400G QPSK模块，借助32维OXC及支线路分离电交叉400G板卡，采用现网广泛应用的G.652.D常规光纤，跨浙江、江西、湖南、贵州四个省、涉及45个光放段，实现总长度达2808km的超高速传输，同时完成全球首个陆缆5616km极限传输，创造400G QPSK无电中继现网传输距离纪录。
“此次成功试点证明400G QPSK技术已基本成熟，为商用部署做好技术准备，将助力中国移动在东西部数据中心之间实现400G高速互联，加载算力业务，完成‘东数西算’、‘东数西训’、‘东数西存’、‘东数西渲’等算力应用。”王泰立表示。
实现多项创新，助力运营商加速400G商用部署
据悉，中兴通讯于2023年初助力中国移动率先实现C+L波段12THz 400G QPSK现网验证，长距400G QPSK商用之路由此正式拉开帷幕。该项目基于130G波特率的Real 400G方案，真正实现基于“QPSK编码”超长距技术的传承，真正实现400G多样化调制方式及全场景覆盖，并带动行业光器件产业链向可持续性方向发展。
王泰立表示，中兴通讯在构建超宽光网方面主要包括两方面的创新：一是骨干光网向长距400G演进中，中兴通讯提出Real 400G概念，实现单波400G QPSK与100G/200G相当的传输能力，做到提速不减距，以降低建网成本。Real 400G真正实现基于“QPSK编码”超长距技术的传承、真正实现400G多样化调制方式及全场景覆盖及真正实现光器件产业链持续发展。首先，真正实现基于“QPSK编码”超长距技术的传承方面，自2012年基于相干100G QPSK技术商用后，凭借其优异的色散容限、偏振模容限及OSNR性能，不仅构建了简洁光系统，而且成为超长距技术的不二选择。后续200G QPSK同样在骨干网广泛应用。基于130Gbd的高性能光器件成为支持400G QPSK的技术基础，也成为下一代骨干网从200G迈向400G长距传输的最佳选择。其次，真正实现400G多样化调制方式及全场景覆盖方面，Real 400G方案调制方式包括400G 16QAM/16QAM-PCS 及 QPSK等调制方式，传输速率包括100G-1.2T按需随选，配合不同频谱宽度，实现骨干、城域及DCI不同场景容量与距离的最佳适配。同时，在真正实现光器件产业链持续发展方面，从近3年技术发展看，400G长距离方案主要是基于96GBd的400G 16QAM-PCS及基于130GBd 400G QPSK两种选择。130GBd相比96GBd市场竞争更充分，成本优化空间更大，因此，128GBd光器件成为业界公认的下一代光器件发展方向。
二是通过三大关键技术突破与发展，奠定12THz谱宽商用基础。众所周知从11THz向12THz的频谱扩展，一直是近年业界一大技术难点和热点，中兴通讯通过新掺杂设计，新pump方案及控制算法解决L6THz 光放大器性能劣化的问题；基于背景波填充技术，解决增减波长时，光功率转移及性能劣化；采用多级、多点自动功率调整，解决系统运行时，光功率不均衡问题。最终实现一个简洁的C+L波段Real 400G光路系统。做到把复杂留给自己，简洁呈现给用户。
当谈及对未来发展的规划时，王泰立表示，中兴通讯始终坚持技术创新研究及实践探索，未来将推进基于C6T+L6T超宽谱波的400G QPSK现网长距离测试与商用落地。推进超高速率、超长距离、超大容量、超宽频谱、数字孪生、AI智能等关键技术研究和突破，助力OTN网络向大带宽、低时延、高效灵活、安全可靠演进，实现算力网络全光高速互联和敏捷灵活调度。与此同时，中兴通讯也将继续与全球运营商携手筑牢算力网络全光底座，推动新一代光通信技术演进，共促数字经济新发展。
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