400G及后400G全光網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新及演進(jìn)

中國移動研究院段曉東2024年3月8日北京算力網(wǎng)絡(luò)的核心理念是以網(wǎng)強(qiáng)算推動算網(wǎng)融合發(fā)展，最終使算力成為與水電一樣，可“一點(diǎn)接入、即取即用”的社會級服務(wù)算力網(wǎng)絡(luò)通過無所不達(dá)的網(wǎng)絡(luò)以存、算、網(wǎng)為基礎(chǔ)算力網(wǎng)絡(luò)通過無所不達(dá)的網(wǎng)絡(luò)以存、算、網(wǎng)為基礎(chǔ)要素，疊加AI、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等能力要素，同時綜合考慮土地、能源、供水等資源要素實現(xiàn)多要素融合的一體化供給通過高速直連的網(wǎng)絡(luò)將原先分散孤立的算力節(jié)點(diǎn)連接在一起，形成立體泛在的全國一體化算力體系實現(xiàn)算力協(xié)作化、集約化、普惠化將用戶接入算力服務(wù)跨越：一體內(nèi)生,跨越：一體內(nèi)生發(fā)展：融合統(tǒng)一發(fā)展：融合統(tǒng)一—起步：泛在協(xié)同—入起步：泛在協(xié)同——使用，隨需調(diào)整—打開算龍頭就可以便捷使用算力算力無所不在智能無所不及3中國移動提出中國移動提出中國移動牽頭中國移動提出中國移動提出中國移動牽頭學(xué)術(shù)層面行業(yè)層面國際標(biāo)準(zhǔn)開源ComputingandNetworkConvergence(CNC):Acapabilityframeworkforthecoordinationofutilization,management,andcontrolofcomputing,storage,andnetworkingresourcesforthepurposeofprovisioningandoptimization.——ITUSG13Y.3400在開放基礎(chǔ)設(shè)施基金會（OIF）成立全球首個算力網(wǎng)絡(luò)開源社區(qū)，主導(dǎo)發(fā)布CFNWGRelease1.0版本，初步形成了智算應(yīng)用跨云邊端、跨架構(gòu)、跨廠商的一鍵式調(diào)度部署和遷移的解決方案面向算網(wǎng)融合演進(jìn)的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過算力資源與網(wǎng)絡(luò)資源狀態(tài)的協(xié)同調(diào)度，應(yīng)用的業(yè)務(wù)通過最優(yōu)路徑，調(diào)度到最優(yōu)的計算節(jié)點(diǎn)，保證用戶體驗和全局資源優(yōu)化又稱為算力感知網(wǎng)絡(luò)、算力優(yōu)先網(wǎng)絡(luò)等，面向6G、下一代互聯(lián)網(wǎng)、未來網(wǎng)絡(luò)等，是算力和網(wǎng)絡(luò)深度融合的技術(shù)研究方向，是學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)——CCSAYD/T4255-2023《算力網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求》算力網(wǎng)絡(luò)的核心特征算網(wǎng)深度融合一體化設(shè)施協(xié)同調(diào)度資源全局最優(yōu)算力網(wǎng)絡(luò)是以算為中心、網(wǎng)為根基，（ABCDNETS）等深度融合、提供一體化服務(wù)的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施?！袊苿印端懔W(wǎng)絡(luò)白皮書》楊杰董事長提力網(wǎng)絡(luò)”概念與倡議中動力白》展布移算絡(luò)書發(fā)發(fā)國《網(wǎng)皮和倡議布力技皮，布力技皮，十術(shù)算絡(luò)白》出技向發(fā)《網(wǎng)術(shù)書提大方CFITI試發(fā)布“百川”并CFITI試中國算信息高打造科學(xué)裝置成中國算信息高打造科學(xué)裝置成為“5G+算力網(wǎng)力中臺”關(guān)鍵一環(huán)發(fā)布“天穹”算網(wǎng)“芯合”算力原生啟算力網(wǎng)階段2023.102023.102022.122021.112022.12021.82023.82022.64②算網(wǎng)融合全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新①新型全光架構(gòu)靈活高效超大帶寬超大帶寬400G③③前沿技術(shù)52023400GOTN一階段2018~2021.11：基于16QAM重點(diǎn)推動PCS11二階段2021.12~2023.8：推動QPSK技術(shù)走向成熟推動QPSK技術(shù)走向成熟2—拉曼+EDFA放大3三階段2023.9~2023.11：完成全球首次400G規(guī)模集采66符號率：~30GBd→~130GBd，提升四倍C波段→C+L波段，擴(kuò)展三倍SRS轉(zhuǎn)移：100G<1dB→400G~7dB，增加6dB基于技術(shù)研究與大量測試驗證明確400G時代仍以傳統(tǒng)G.652.D光纖為主充分發(fā)揮基于技術(shù)研究與大量測試驗證明確400G時代仍以傳統(tǒng)G.652.D光纖為主充分發(fā)揮DSP補(bǔ)償能力，明確ITLA線寬要求<150kHz針對三種400G碼型明確調(diào)制器速率收斂到~67GBd、~91GBd、130GBdEDFA最大出光功率相比100G可顯著提升新型傳輸損傷新型傳輸損傷綜合考慮系統(tǒng)性能與關(guān)鍵光層器件設(shè)計/生產(chǎn)難度，明確C6T+L6T波段頻譜規(guī)劃基于技術(shù)研究揭示400G寬譜系統(tǒng)中SRS綜合考慮系統(tǒng)性能與關(guān)鍵光層器件設(shè)計/生產(chǎn)難度，明確C6T+L6T波段頻譜規(guī)劃基于技術(shù)研究揭示400G寬譜系統(tǒng)中SRS效應(yīng)損傷機(jī)制，并提出相應(yīng)解決方案?16QAM-PCS：1000km?QPSK：1600km通過光電合封、先進(jìn)oDSP算法等技術(shù)攻關(guān)共同推動器件速率從~30GBd提升四倍至~130GBd通過光電合封、先進(jìn)oDSP算法等技術(shù)攻關(guān)共同推動器件速率從~30GBd提升四倍至~130GBd，滿足400GQPSK高性能傳輸限提升>1dB、傳輸性能提升50%+，是骨干長距傳輸優(yōu)選解決方案C4TC6T+L6TC4T聯(lián)合產(chǎn)業(yè)突破C6T+L6T波段EDFA、WSS等有源模塊，揭示受激拉曼散射效應(yīng)對超寬譜系統(tǒng)影7聯(lián)合產(chǎn)業(yè)突破C6T+L6T波段EDFA、WSS等有源模塊，揭示受激拉曼散射效應(yīng)對超寬譜系統(tǒng)影78技術(shù)極限能力的現(xiàn)網(wǎng)試驗面向經(jīng)典商用場景的現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn) 技術(shù)極限能力的現(xiàn)網(wǎng)試驗面向經(jīng)典商用場景的現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn) 實驗室測試紀(jì)錄實驗室測試紀(jì)錄全球最長距經(jīng)典商用80×400GQPS全球最長距經(jīng)典商用80×400GQPS通過系列標(biāo)準(zhǔn)制定和技術(shù)試臉，拉動芯片、器件、設(shè)備金方面加速成熟，2023年實現(xiàn)業(yè)界首次規(guī)模集采，開肩400G商用元年 ++++9ITLAWSSEDFA后續(xù)將進(jìn)一步推進(jìn)C+L一體化器件和超寬譜系統(tǒng)等關(guān)鍵DummyDummyLight光信號光現(xiàn)狀：填充波+自適應(yīng)均衡抑制SRS功率轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的性能劣化目標(biāo)：現(xiàn)狀：填充波+自適應(yīng)均衡抑制SRS功率轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的性能劣化目標(biāo)：SRS自動管理能力進(jìn)一步優(yōu)化目標(biāo)：協(xié)同攻關(guān)ITLA、WSS、EDFA等模塊和器件C+L一體化，進(jìn)一步簡化光層系統(tǒng)復(fù)雜度超高速光傳輸由傳統(tǒng)骨干網(wǎng)追求大容量、長距離向新場景、新系統(tǒng)、新介質(zhì)多維度開展oDSP信號光DL光oDSP信號光DL光400G超長距骨干網(wǎng)應(yīng)用拉動130G波特率技術(shù)和產(chǎn)業(yè)成熟400G超長距骨干網(wǎng)應(yīng)用拉動130G波特率技術(shù)和產(chǎn)業(yè)成熟，為百公里800G掃清物理層最大難題，推進(jìn)智算等大容量、中短距傳輸場景向800G演進(jìn)超長距400GQPSK成果共享130130GBd相于光傳輸技術(shù)提速率競爭速率競爭速率擴(kuò)波段競爭波段競爭波段夯基礎(chǔ)技術(shù)路線技術(shù)路線首次實現(xiàn)空芯光纖克爾非線性系數(shù)的