年来,400G开始规模商用。不过,400G的主要应用场景,是数据中心短距互联和部分城域网,在骨干网依旧是前些年大规模部署的100G网络以及几年部署的200G网络,400G在长距骨干网鲜见踪影。

400G传输的理想其实非常丰满。标准层面,ITU-T从2016-2018连续三年制定标准规范;产业层面,中兴通讯、Ciena等早就发布了400G设备;应用层面,在网络流量高速增长的压力下,运营商和设备商年来持续开展相关试点。

为何400G在干线的现实很骨感,如何才能开启真正的应用?在2021年中国光博会期间,中兴通讯OTN产品规划总工陈勇接受C114采访,对此进行了深入探讨。

400G进干线:满足两个条件

陈勇介绍,从OTN技术本身发展来看,单波速率的提升一直是重要目标,而且在干线场景下,考虑网络设计的简化、网络的投资,传输速率的提升不应减少传输距离。这就要求每一代传输系统具有相似的传输能力,这个规律对于100G/200G/400G来说都成立。

年来,运营商开始部署200G系统,传输距离可达1000Km,与100G系统相当而系统容量更大,技术与器件均已成熟。同时,400G 16QAM波特率与200G相同,可共享200G QPSK(Quadrature Phase Shift Keying,一种四进制相位调制,具有良好的抗噪特和频带利用率,当前广泛应用 于卫星链路、数字集群等通信业务)共享器件和产业链,因而运营商开始规模部署,中兴通讯正是供应商之一。

“但400G 16QAM传输能受限,主要面向城域网、本地网的应用,传输能还无法支撑骨干网的应用。”陈勇表示,400G要在骨干网部署,需要满足两个条件:一是具有和100G/200G长距相的传输能力,特别是在现有G.652光纤的系统中;二是能支撑80波的系统容量,保证传输速率提升之后系统的容量同步提升。

从这两方面看,当前技术和产品有些限制因素,不过技术上已经在解决中,产业界也在积极做量产准备。400G传输方面能方面,下一代128GB的DSP器件业界已经在开发、功能测试阶段。另外,传统的C波段无法满足80波的传输要求,需要扩展L波段的成熟度,产业界也处在开发推进阶段。

“按照当前的进展预测,2022年是400G QPSK长距的元年,2023年将大批量商用。”陈勇介绍。

400G QPSK:干线升级佳选

400G曾出现多种技术路线。例如90GB+波特率的400G ps-16QAM方案,但由于传输能比400G QPSK差、且产业链并没有完全形成,到目前没有批量商用,因此陈勇认为,这些方案在400G干线中都是中间过渡的方案。

“随着半导体工艺提升,下一代128G的DSP都将采用5nm的工艺,功耗的降低将允许DSP采用更先进的调制算法、FEC算法去最大程度延长传输距离,这些都将推400G QPSK成为400G长距的最终解决方案。”陈勇表示。

对于运营商的骨干网升级,陈勇建议,首先需要立足于400G QPSK的最终解决方案。400G QPSK的长距传输,考虑到当前100G的传输能力,可以适应当前骨干网的站点设置,避免大量增加中继带来成本的急剧增加,且明年具备商用部署能力;过程中尽量避免中间400G长距方案的部署。

其次,400G QPSK需要使用扩展L波段,可以沿用当前200G长距的扩展C波段的维护惯,个别前期需要混传的网络可以在现有扩展C波段基础上进行通道的扩展,对于新建网络还是进行扩展C和扩展L波段的重新建设。

再次是网络管理、维护等方面,未来400G系统和当前200G系统基本一样,因此运营商当前正在推动的管控云化、统一纳管等方面的工作在未来400G系统中可延续

最后,部分运营商正在探索使用新型光纤,比如新部署的光纤考虑使用G.654E光纤,有效面积更大适合更大的入纤功率,对提高整体的传输能有很大帮助。在部分有条件地方,也可以进行新放大器的实用化尝试,比如尝试拉曼放大器的实用化,这对于未来骨干网应用400G很有帮助。

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