中國(guó)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(guó)光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇 - 全光城市研討會(huì)上，中國(guó)移動(dòng)研究院基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所副所長(zhǎng)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(duì)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)、政企專線等新業(yè)務(wù)發(fā)展，光網(wǎng)絡(luò)需要向超大容量智能調(diào)度、多顆粒業(yè)務(wù)靈活接入演進(jìn)，構(gòu)建智慧城市光底座。

  應(yīng)對(duì)新型挑戰(zhàn)，OTN光傳送網(wǎng)需要驅(qū)動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)變革，立足網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)能力的提升，圍繞優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、提升網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、帶寬，實(shí)現(xiàn)靈活開放組網(wǎng)，構(gòu)建新一代基于OXC的光電聯(lián)動(dòng)型全光網(wǎng)(新型架構(gòu))、實(shí)現(xiàn)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(gòu)

  新型架構(gòu)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(diào)度的集成式OXC構(gòu)成了組大網(wǎng)能力，光層OAM機(jī)制拉通光電管控以及電層多顆粒度調(diào)度和光層波長(zhǎng)級(jí)調(diào)度協(xié)同形成了光電聯(lián)動(dòng)機(jī)制，而SOTN集中式管控系統(tǒng)和光電協(xié)同管理和資源配置構(gòu)成了智能的管控特征。

  光電聯(lián)動(dòng)新型架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)是集中式管控系統(tǒng)和光層OAM機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)開通、協(xié)同算路、波長(zhǎng)配置、保護(hù)恢復(fù)、故障定位等光電聯(lián)動(dòng)高效運(yùn)維能力，并納入現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用。

  張德朝指出，超大容量OXC現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)，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(diào)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(shè)計(jì)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(jí)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(rèn)為400G 16QAM-PCS@100GHz可以滿足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(tǒng)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(shì)，且RSOP容限好，DSP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。基于~90GBd的64QAM-PCS單載波800G采用G.654.E+混合放大，可以實(shí)現(xiàn)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(xiàn)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小顆粒度客戶信號(hào)，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(biāo)準(zhǔn)發(fā)展迅速，構(gòu)成運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、CPE設(shè)備商、芯片廠商完整OSU產(chǎn)業(yè)鏈，并有OSU芯片完成流片，部分廠商支持OSU功能的OTN設(shè)備已具備測(cè)試驗(yàn)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(xù)推進(jìn)CPE-OTN設(shè)備功能、性能優(yōu)化，進(jìn)一步提升專線質(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(duì)CPE OTN芯片優(yōu)化，提升性能和降低功耗。

  總結(jié)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(chǔ)，單載波400G/800G、解耦型CPE/OSU是下一代OTN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)仍需業(yè)界協(xié)同推進(jìn)。