筑东数西算“主动脉”，迎算力新时代

  数字化转型成为落实网络强国、数字中国、智慧社会战略的重要举措，在国家“新基建”“东数西算”等重大战略背景下，畅通全光运力大动脉，实现超宽绿色区域协同互联，是建设“算力+ICT网络”一体化新型数字基础设施的重要一环。在DCI的带宽需求下，迫切需要大容量超长距的光网络，持续挑战香农极限。亟需从当前100G/200G升级至400G，满足数据中心长距高速互联需求。同时，为了保障千行百业对网络的极致时延需求，需要构建分级时延圈。为响应国家对碳达峰、碳中和目标，在网络升级及演进时，还需考虑低碳方案。通过优化布局实现区域协同，用比特换取瓦特，实现绿色可持续的有效增长。

  基于上述需求，中兴通讯推出Real 400G+ OXC方案，打造超宽扁平绿色算力光底座。

  大带宽超长距：Real 400G是骨干长距传输最佳选择

  近年来，运营商已规模部署200G系统，其传输距离与100G系统相当而系统容量更大，技术与器件均已成熟。同时，运营商开始部署400G 16QAM，但其传输性能受限，主要面向城域网、本地网的应用，还无法支撑骨干网应用。

  400G骨干网部署应用需要满足两个条件：一是具有和100G/200G长距相近的传输能力，特别是在现有G.652光纤的系统中;二是能支撑80波的系统容量，保证传输速率提升之后系统的容量同步提升。

  中兴通讯推出基于C+L的Real 400G方案，可实现100Gbps~1.2Tbps速率按需调整，在骨干400G长距场景下，传输距离相比业界当前方案提升60%。Real 400G方案在传输性能方面实现大幅提升，主要源于三大技术的演进及突破。

  一是高速光电器件，带宽全面升级，包括数字电芯片DSP、模拟电芯片TIA/Driver、光芯片调制器及解调器;支持波特率从原来的96GBd提升到130GBd，以保障系统支持1.2T超高单波速率。

  二是3D硅光封装技术突破，实现高编码方式下更优性能。传统2D封装采用方式为水平走线，传输距离较远性能较差;3D封装采用硅通孔技术，可实现垂直堆叠走线方式，性能优。以400G速率为例，相比2D方案距离提升10%。

  三是新方案对算法进一步优化，从而实现场景最佳适应能力。传统算法支持固定点波特率可调，在容量和距离适配方面存在限制;Flex Shaping 2.0算法支持波特率连续可调，从而实现最佳场景匹配。

  同时Real 400G通过波段扩展和系统功率管理等技术，助客户构建更简洁的C+L波段400G光系统，从而实现骨干网容量从原来的80x100G/ 200G升级到80x400G，容量翻倍。

  波段扩展技术继承DWDM思想，进一步在传统C波段之外扩展L波段用传输带宽，通过提高光纤传输的波道数量来提升单纤传输容量。在光系统核心器件方面，光放大器和波长选择开关最为关键。光放大器以掺铒光纤放大器(erbium- doped fiber amplifier，EDFA)为主，目前L波段的放大的技术瓶颈已经突破，且通过现网测试验证。波长选择开关采用最新的高分辨率硅基液晶技术，业内已经将工作频带扩展到L波段。随着技术难点的攻克，扩展波段光器件供应链的发展进度符合预期，新一代C6T&L6T的12THz宽频光系统进入商用阶段。

  系统功率管理方面，由于C+L系统中存在强烈的SRS(stimulated raman scattering)功率转移，在未进行功率调节前，系统末端单波功率平坦度劣化严重，无法满足系统应用需求。采用C+L光功率管理策略对EDFA的增益和增益斜率进行调整后，系统的功率平坦度、OSNR(optical signal to noise ratio)平坦度、最小OSNR均显著提升。C+L系统还需要采用填充波配置，使系统时刻保持满配状态，降低业务动态增减对已有业务的影响。在新增或删除波道时，只需用业务信号与填充波进行“真假替换”即可，业务开通调测方便快捷。自动功率调节算法和填充波配置已经在现网测试中得到充分验证。

  超低时延：OXC构建分级超低时延圈

  对光网络的另一个迫切需求是极致的时延体验。以DC为中心，构建分级超低时延圈，能够打通全光入云运力大动脉，满足千行百业对极致时延的迫切需求。

  云间互联包括国家级DC、省级DC、边缘DC内部的东西向互联，以及三级DC之间的南北向连接。这就要求网络以云为中心，形成各级低时延圈，实现云间快速敏捷调度。

  光网络架构从原来的分层分环向Mesh化扁平架构演进，具体举措包括梳理光缆直连路由、减化层次结构、消除迂回路由，以及OXC简运维。

  中兴通讯提供三大光层OXC方案：LITE OXC、双子架OXC、集群OXC云化全连接。

  LITE OXC方案，聚焦低维度、高集成度方案，降本提效;方案支持16个光方向，同时支持无业务上下站点单独组网，降低网络投资。

  双子架OXC方案，支持东西向分离方案，安全可靠;支持最多32个光方向，可将存在保护关系的业务部署在不同子架，避免单子架故障所有业务全阻，提升网络的生存性。

  集群OXC方案，支持大于32维光方向站点的全云化连接。目前我们根据现网需求分析，超过32维的站点比例较低，约在2%左右，因此对高维度的需求还不是很急迫。但随着云化程度的进一步加深，高维度是未来发展的趋势，未来将推出更高集成度单板如48维、64维，以实现节点无阻调度。

  绿色低碳，用比特换瓦特

  在绿色低碳方面，中兴通讯OXC方案主推高效绿色多方向云间互联，以1000个站模型为例，可以实现年降低381万度电，减排3322吨，相当于每年植树22万棵。此外，创新地在网元内置AI，动态优化网络能效，深挖节能降碳潜能，实现节能模式的一键部署、数据安全可靠、节能效果可视。

  此外，中兴通讯通过先进工艺制程芯片，每代降耗20%+，进一步优化器件能效;通过AI赋智动态调整，降低15%+的网络能耗，多层次全方位地实现光网络的绿色低碳发展。

  中兴通讯已联合国内运营商完成浙江宁波到贵州贵安C+L波段400G QPSK现网测试，跨越浙江、江西、湖南、贵州4省，基于现有G.652光纤，实现全程2808km无电中继传输，并创造了5616km现网最远传输纪录，最大化保护投资并提升部署效率;在系统容量方面，400G QPSK配合C+L 12THz波段，满足干线系统80波400G组网需求，实现现网单纤容量从16Tbps到32Tbps的倍增，提升光纤资源的利用率，降低机房空间占用率。

  当前OXC技术也已经成熟，并逐步广泛应用。截止目前，中兴通讯OXC方案已服务于22个省份干线及本地网。

  中兴通讯致力于筑牢算力网络全光底座，为数字经济发展贡献力量，促进”东数西算”工程全面发展，以开放、创新、合作、共赢为基本模式，共绘数字智能世界美好蓝图。

  作者：中兴通讯 欧阳建平