iFOC 2023回顧 | 中國(guó)電信李俊杰：面向AI和6G，全光網(wǎng)技術(shù)的演進(jìn)探討

  ICC訊  9月4-5日，第21屆訊石研討會(huì)(iFOC 2023)吸引了來自近700家企業(yè)的1000多位嘉賓出席，聆聽行業(yè)專家學(xué)者及技術(shù)骨干的干貨分享及巔峰對(duì)話，共享光通信行業(yè)的前沿技術(shù)及市場(chǎng)信息。

  9月5日，中國(guó)電信首席專家李俊杰在第21屆訊石研討會(huì)的主論壇《算力光網(wǎng)與光纖通信技術(shù)發(fā)展》上發(fā)表《面向AI和6G，全光網(wǎng)技術(shù)的演進(jìn)探討》的主題演講。

      2021年，中國(guó)電信發(fā)布了全光網(wǎng)2.0技術(shù)白皮書，全面闡述中國(guó)電信在“云網(wǎng)融合”戰(zhàn)略下“全光網(wǎng)”的概念和愿景，并提出全光網(wǎng)目標(biāo)技術(shù)架構(gòu)和六大特征。經(jīng)過兩年的發(fā)展，中國(guó)電信骨干全光網(wǎng)已經(jīng)初具規(guī)模，得到業(yè)界的高度認(rèn)可;城域全光網(wǎng)探索了新的組網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備形態(tài)。隨著AI大模型的興起，數(shù)據(jù)中心開始從云計(jì)算中心向智算中心演進(jìn)，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步外溢;隨著5G建設(shè)進(jìn)入平穩(wěn)期，業(yè)界開始將目光投向更遠(yuǎn)的6G和天地一體。李俊杰在報(bào)告中介紹過去幾年中國(guó)電信全光網(wǎng)2.0的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)未來全光網(wǎng)架構(gòu)和技術(shù)的演進(jìn)方向進(jìn)行探討。

  面向AI和6G，全光網(wǎng)將持續(xù)演進(jìn)。400G規(guī)模部署，800G即將來臨。隨著交換芯片容量來到51.2T，800G光模塊開始嶄露頭角。面對(duì)光模塊大規(guī)模部署應(yīng)用，成本和功耗問題日益顯著，營(yíng)造綠色、低碳的數(shù)據(jù)中心勢(shì)在必行。

  800G+何去何從?李俊杰表示：CPO和LPO的核心都是為了降低功耗。其中，LPO方案模塊功耗預(yù)計(jì)降低50%，整體功耗降低25%。如果將兩者融合，毫無(wú)疑問將進(jìn)一步有助于數(shù)據(jù)中心能耗瘦身。是否能被后800G時(shí)代認(rèn)可還需解決信號(hào)完整性的問題，同時(shí)考慮標(biāo)準(zhǔn)先行。

  骨干全光網(wǎng)進(jìn)入400G時(shí)代

      單載波400G是當(dāng)前光傳送網(wǎng)演進(jìn)升級(jí)的核心技術(shù)，是未來至少10年的技術(shù)大代際，是構(gòu)建中長(zhǎng)期、面向算力的高品質(zhì)、確定性運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)的堅(jiān)實(shí)光底座，擴(kuò)展C6T+L6T助力400G系統(tǒng)單纖容量提升。從業(yè)界光器件波特率發(fā)展圖譜可看到，400G到來，800G在望。2023年，128GBd高速光器件，實(shí)現(xiàn)400G速率全場(chǎng)景覆蓋，預(yù)測(cè)在2023-2024年，骨干網(wǎng)400G迎來規(guī)模商用周期。

  400G QPSK傳輸距離滿足長(zhǎng)距傳輸要求，擴(kuò)展C6T+L6T助力400G系統(tǒng)單纖容量提升。其他的編碼調(diào)制方案?jìng)鬏斁嚯x受限;選擇C6T+L6T可以實(shí)現(xiàn)80波傳輸系統(tǒng)，容量可以進(jìn)一步翻一番，但是傳輸能力有一定的犧牲。李俊杰分析道：400G QPSK C6T與100G QPSK性能差距(0.5-1dB)是容量提升的固有代價(jià)。選擇使用L波段，光層會(huì)額外再帶來1dB的系統(tǒng)代價(jià)。400G QPSK C6T+L6T一體化是發(fā)展方向，逐步演進(jìn)，率先實(shí)現(xiàn)光層一體化，然后電層一體化。相對(duì)來說，C6T+L6T波段方案更有價(jià)值，一是可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容量翻倍，二是可以實(shí)現(xiàn)80波的波長(zhǎng)調(diào)度能力，更適合ROADM組網(wǎng)，具體決策需再結(jié)合經(jīng)濟(jì)性分析給出建議。

  同時(shí)，李俊杰也指出目前400G QPSK主要面臨4個(gè)方面挑戰(zhàn)，包括：光系統(tǒng) (C+L寬譜SRS控制)、 相干光模塊 (B400G線路側(cè)模塊)、光交換 (C+L波段光交換系統(tǒng))及光放大 (C+L寬譜高性能放大技術(shù))。

  全光網(wǎng)2.0，面向6G

  我國(guó)5G規(guī)模全球領(lǐng)先，截至22年底，我國(guó)移動(dòng)基站總數(shù)接近1100萬(wàn)。其中5G基站數(shù)231.2萬(wàn)，占全球比例60%。截至23年6月，我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商的5G套餐用戶滲透率均超過70%。

  無(wú)線技術(shù)演進(jìn)從5G到5G-A再到6G，隨著6G演進(jìn)，高頻頻譜資源逐步釋放，前傳光模塊速率將不斷提升。IPEC成立MFH50項(xiàng)目，率先開展面向后5G時(shí)代的50G前傳光模塊標(biāo)準(zhǔn)化工作，并于2023年6月發(fā)布《無(wú)線前傳光模塊調(diào)研白皮書》。(注：IPEC國(guó)際光電委員會(huì)聚焦于光芯片、光/電器件、光模塊和其他相關(guān)領(lǐng)域解決方案的標(biāo)準(zhǔn)化和戰(zhàn)略路標(biāo)研究，以滿足5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等市場(chǎng)應(yīng)用的光電需求。)

  鑒于50G前傳光模塊的“特殊性”，李俊杰表示：前傳網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維和管理工作需要光與無(wú)線高效協(xié)同，面對(duì)MPI等非確定性鏈路問題，健康度監(jiān)測(cè)是重要手段。100G/100G+前傳光模塊是“宏偉藍(lán)圖”，技術(shù)方案需要業(yè)界共同探討，共享數(shù)通光模塊產(chǎn)業(yè)鏈，有望在未來1-2年實(shí)現(xiàn)單波速率200G，需要在工號(hào)、封裝、傳輸距離等關(guān)鍵問題上達(dá)成一致。面向6G應(yīng)用，未來可期!