随着“东数西算”工程正式启动,我国算力网络基础资源设施建设已全面展开。“东数西算”是覆盖全国主要经济区域、横跨东西部资源和应用的算力网络枢纽,将带来数据、算力跨域流动,实现产业跃升、平衡区域发展,加快数字经济蓬勃发展。

因此,如何实现超长距离、超高速的传输,满足大量东部地区用户在西部地区进行数据中心存储、AI训练、渲染等算力应用时提出大带宽、低时延传输的需求,成为业界面临的问题。

日前,中国移动联合中兴通讯完成了全球首个400G QPSK准实时模拟现网真实参数传输验证,实现49跨段无电中继3038km传输距离,证明了400G QPSK技术实现超大带宽、超长距离传输的性能优势。

中国移动集团级首席专家、中国移动研究院基础网络技术研究所所长李晗对《通信产业报》全媒体记者表示,中国移动将算力网络作为集团最重要的战略之一,以算为核心,以网为根基,构建扁平化、大带宽、低时延的新一代全光网以支撑战略落地。中国移动和中兴通讯在400G QPSK技术领域展开大量深入的合作研究探索工作,后续将进一步将验证结果在实践中落地和推广。

全球首个400G QSPK准实时模拟现网真实参数传输验证

据了解,此次验证为全球首个400G QSPK准实时模拟现网真实参数测试项目。在实验室模拟现网光纤长度、损耗和维护余量,基于G.652.D光纤,在部分跨段采用拉曼(RAMAN)技术。

中兴通讯承载网产品副总经理王泰立表示,本次试验除DSP是基于光传输系统实时发送采集数据+离线数字信号处理的形式外,所采用的的光器件和电器件均为商用器件,传输干线距离长达3038km、跨段数多达49跨。其中,大于22dB的跨段占53%,大于25dB的跨段占28%,为应对大量大跨段,混合拉曼放大器数量增至25个,实现了在成为首个模拟现网真实参数设置下传输距离大于3000km的400G QPSK的准实时原型机传输。

中国移动和中兴通讯基于400G QPSK调制技术和系统传输能力在两方面做了优化。

首先,QPSK对非线性的耐受能力更高,相比16QAM-PCS可以适当提高入纤功率;背靠背OSNR门限相比16QAM-PCS有优化。另一方面,设置QPSK的通道间隔为150GHz,使得在传输过程中几乎没有滤波代价以上两方面使400G QPSK在长距传输中优势明显。

其次,在系统传输能力方面,部分大跨段采用EDFA+RAMAN混合放大的配置,噪声更低。采用功率波动控制算法,降低传输过程中总功率波动,系统更加稳定。

400G QPSK是骨干光网长距传输的发展方向

光网络是“东数西算”工程基础设施之基,骨干光网对带宽需求紧迫,亟需从100G升级至400G,满足数据中心长距离高速互联需求。目前,业内400G存在16QAM、16QAM-PCS和QPSK三种调制格式,各有优势,适用于不同应用场景。李晗认为,为更好满足“东数西算”要求,就要考虑在距离和效率间做出平衡的选择。

16QAM通道间隔分别是75GHz,传输距离是600km,16QAM-PCS 是100GHz间隔,最长传输距离可以达到1000km。此次测试,采用120G高波特率光管芯实现了超3000公里的400G QPSK传输,充分验证前期我们对400G QPSK技术理论能力的预判。

光管芯是高速传输系统代际演进的核心因素,决定光模块的传输速率,高速调制器是光管芯的重要组成部分,因此需要推进130G波特率的高速调制器的技术成熟,并通过规模应用来降低成本。在QPSK成为主流的前提下,应对复杂的调制格式的选择和共存的情况,在频谱范围方面建议采用C6T+L6T的方案,并引导实现WSS、放大器等光层元器件的统一。

李晗表示,面向算力网络及“东数西算”布局,需推进400G关键技术发展与研究,实现调制、频谱、基础设施全面技术革新。此次验证充分证明前期中国移动对400G QPSK技术理论能力的预期,基于130G波特率的光电器件将成为一下代高性能传输性的核心技术及主流选择。未来,中国移动将与包括中兴通讯在内的业界伙伴一起,在400G QPSK现网长距离传输,C6T+L6T超宽谱波段扩展、光电联动全光组网技术等方面保持深入合作,推进超高速率、超长距离、超大容量、超宽频谱等关键技术研究和突破,助力OTN网络向大带宽、低时延、高效灵活、安全可靠演进,实现算力网络全光高速互联和全光灵活调度。

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