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中国移动张德朝:OXC光电联动全光网赋能智慧城市

摘要:新一代基于OXC的光电联动型全光网是算力网络、5G+垂直行业等新业务发展的基础,单载波400G/800G、解耦型CPE/OSU是下一代OTN网络实现超大容量和灵活接入的使能技术,但关键技术、器件芯片和OSU国际标准仍需业界协同推进。

  ICC讯 2月23日,在2022中国光通信高质量发展论坛 - 全光城市研讨会上,中国移动研究院基础网络技术研究所副所长张德朝发表“基于OXC光电联动型全光网赋能智慧城市”,指出CHBN全业务高质量发展,智慧城市对光网络提出更高要求。由于算力网络、5G+垂直行业、政企专线等新业务发展,光网络需要向超大容量智能调度、多颗粒业务灵活接入演进,构建智慧城市光底座。

  应对新型挑战,OTN光传送网需要驱动光网络技术变革,立足网络基础能力的提升,围绕优化网络架构、提升网络架构、带宽,实现灵活开放组网,构建新一代基于OXC光电联动型全光网(新型架构)、实现OXC 400G/800G(超大容量)和OSU解耦型CPE-OTN(灵活接入)等关键技术。

  基于OXC光电联动型全光网的新型架构

  新型架构是面向算力网络时代业务和网络发展的新特点和新需求,采用400G/800G传输技术和灵活调度的集成式OXC构成了组大网能力,光层OAM机制拉通光电管控以及电层多颗粒度调度和光层波长级调度协同形成了光电联动机制,而SOTN集中式管控系统和光电协同管理和资源配置构成了智能的管控特征。

  光电联动新型架构的关键技术是集中式管控系统和光层OAM机制,可以实现业务开通、协同算路、波长配置、保护恢复、故障定位等光电联动高效运维能力,并纳入现网应用。

  张德朝指出,超大容量OXC现状及挑战,尤其是面向骨干网交叉容量提升,还需进一步提升OXC容量和性能,面向智慧城市发展,城域低成本底座灵活调度能力也有待提升。在技术演进方面,提升OXC容量和性能的关键是提升核心器件性能和优化LCoS控制算法,包括4K 高分辨率LCoS研制、控制算法、光学设计特性和集成度。同时,推动低成本简化光交叉技术发展,20维/9维/4维等光交叉匹配核心/汇聚/接入层差异化需求,CDC将简化为C,即多维度WSS级联简化为低纬度WSS+分光器/耦合器。

  超大容量其他方面,张德朝还提到400G/800G超高速光互联,他认为400G 16QAM-PCS@100GHz可以满足G.652.D 1000km需求,采用G.654.E+EDFA可以传输1700km,而QPSK@150GHz理论上具备更好的传输性能,但5nm DSP和12THz C+L 80波系统亟需突破。800G则优选单载波方案,相比于电域子载波方案具有B2B OSNR优势,且RSOP容限好,DSP结构简单。基于~90GBd的64QAM-PCS单载波800G采用G.654.E+混合放大,可以实现1000km+极限传输,而基于~95GBd的64QAM-PCS 800G采用G.654.E+纯拉曼放大可以实现2000km+极限传输。

  在灵活接入方面,光业务单元OSU(Optical Service Unit)可以高效承载2M-1G小颗粒度客户信号,OSU继承OTN高质量业务承载有点,每100G OTU支持80个ODU0通道,可支持4000条OSU通道。目前OSU产业标准发展迅速,构成运营商、设备商、CPE设备商、芯片厂商完整OSU产业链,并有OSU芯片完成流片,部分厂商支持OSU功能的OTN设备已具备测试验证条件。

  灵活接入还需要推动解耦型CPE-OTN技术成熟,持续推进CPE-OTN设备功能、性能优化,进一步提升专线质量。而CPE-OTN主芯片目前采用多颗FPGA等已有芯片进行组合的方案,芯片功能、性能具有优化空间,希望业界联合针对CPE OTN芯片优化,提升性能和降低功耗。

  总结而言,新一代基于OXC光电联动型全光网是算力网络、5G+垂直行业等新业务发展的基础,单载波400G/800G、解耦型CPE/OSU是下一代OTN网络实现超大容量和灵活接入的使能技术,但关键技术、器件芯片和OSU国际标准仍需业界协同推进。

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