中國移動(dòng)張德朝：OXC光電聯(lián)動(dòng)全光網(wǎng)賦能智慧城市

  ICC訊 2月23日，在2022中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇 - 全光城市研討會(huì )上，中國移動(dòng)研究院基礎網(wǎng)絡(luò )技術(shù)研究所副所長(cháng)張德朝發(fā)表“基于OXC的光電聯(lián)動(dòng)型全光網(wǎng)賦能智慧城市”，指出CHBN全業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展，智慧城市對光網(wǎng)絡(luò )提出更高要求。由于算力網(wǎng)絡(luò )、5G+垂直行業(yè)、政企專(zhuān)線(xiàn)等新業(yè)務(wù)發(fā)展，光網(wǎng)絡(luò )需要向超大容量智能調度、多顆粒業(yè)務(wù)靈活接入演進(jìn)，構建智慧城市光底座。

  應對新型挑戰，OTN光傳送網(wǎng)需要驅動(dòng)光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)變革，立足網(wǎng)絡(luò )基礎能力的提升，圍繞優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )架構、提升網(wǎng)絡(luò )架構、帶寬，實(shí)現靈活開(kāi)放組網(wǎng)，構建新一代基于OXC的光電聯(lián)動(dòng)型全光網(wǎng)(新型架構)、實(shí)現OXC 400G/800G(超大容量)和OSU解耦型CPE-OTN(靈活接入)等關(guān)鍵技術(shù)。

  基于OXC的光電聯(lián)動(dòng)型全光網(wǎng)的新型架構

  新型架構是面向算力網(wǎng)絡(luò )時(shí)代業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的新特點(diǎn)和新需求，采用400G/800G傳輸技術(shù)和靈活調度的集成式OXC構成了組大網(wǎng)能力，光層OAM機制拉通光電管控以及電層多顆粒度調度和光層波長(cháng)級調度協(xié)同形成了光電聯(lián)動(dòng)機制，而SOTN集中式管控系統和光電協(xié)同管理和資源配置構成了智能的管控特征。

  光電聯(lián)動(dòng)新型架構的關(guān)鍵技術(shù)是集中式管控系統和光層OAM機制，可以實(shí)現業(yè)務(wù)開(kāi)通、協(xié)同算路、波長(cháng)配置、保護恢復、故障定位等光電聯(lián)動(dòng)高效運維能力，并納入現網(wǎng)應用。

  張德朝指出，超大容量OXC現狀及挑戰，尤其是面向骨干網(wǎng)交叉容量提升，還需進(jìn)一步提升OXC容量和性能，面向智慧城市發(fā)展，城域低成本底座靈活調度能力也有待提升。在技術(shù)演進(jìn)方面，提升OXC容量和性能的關(guān)鍵是提升核心器件性能和優(yōu)化LCoS控制算法，包括4K 高分辨率LCoS研制、控制算法、光學(xué)設計特性和集成度。同時(shí)，推動(dòng)低成本簡(jiǎn)化光交叉技術(shù)發(fā)展，20維/9維/4維等光交叉匹配核心/匯聚/接入層差異化需求，CDC將簡(jiǎn)化為C，即多維度WSS級聯(lián)簡(jiǎn)化為低緯度WSS+分光器/耦合器。

  超大容量其他方面，張德朝還提到400G/800G超高速光互聯(lián)，他認為400G 16QAM-PCS@100GHz可以滿(mǎn)足G.652.D 1000km需求，采用G.654.E+EDFA可以傳輸1700km，而QPSK@150GHz理論上具備更好的傳輸性能，但5nm DSP和12THz C+L 80波系統亟需突破。800G則優(yōu)選單載波方案，相比于電域子載波方案具有B2B OSNR優(yōu)勢，且RSOP容限好，DSP結構簡(jiǎn)單?；趡90GBd的64QAM-PCS單載波800G采用G.654.E+混合放大，可以實(shí)現1000km+極限傳輸，而基于~95GBd的64QAM-PCS 800G采用G.654.E+純拉曼放大可以實(shí)現2000km+極限傳輸。

  在靈活接入方面，光業(yè)務(wù)單元OSU(Optical Service Unit)可以高效承載2M-1G小顆粒度客戶(hù)信號，OSU繼承OTN高質(zhì)量業(yè)務(wù)承載有點(diǎn)，每100G OTU支持80個(gè)ODU0通道，可支持4000條OSU通道。目前OSU產(chǎn)業(yè)標準發(fā)展迅速，構成運營(yíng)商、設備商、CPE設備商、芯片廠(chǎng)商完整OSU產(chǎn)業(yè)鏈，并有OSU芯片完成流片，部分廠(chǎng)商支持OSU功能的OTN設備已具備測試驗證條件。

  靈活接入還需要推動(dòng)解耦型CPE-OTN技術(shù)成熟，持續推進(jìn)CPE-OTN設備功能、性能優(yōu)化，進(jìn)一步提升專(zhuān)線(xiàn)質(zhì)量。而CPE-OTN主芯片目前采用多顆FPGA等已有芯片進(jìn)行組合的方案，芯片功能、性能具有優(yōu)化空間，希望業(yè)界聯(lián)合針對CPE OTN芯片優(yōu)化，提升性能和降低功耗。

  總結而言，新一代基于OXC的光電聯(lián)動(dòng)型全光網(wǎng)是算力網(wǎng)絡(luò )、5G+垂直行業(yè)等新業(yè)務(wù)發(fā)展的基礎，單載波400G/800G、解耦型CPE/OSU是下一代OTN網(wǎng)絡(luò )實(shí)現超大容量和靈活接入的使能技術(shù)，但關(guān)鍵技術(shù)、器件芯片和OSU國際標準仍需業(yè)界協(xié)同推進(jìn)。