技术标准尚未落定 400G大规模部署还需等风来

　　ICCSZ讯    近日，2015-2016年中国联通IP城域网高端数据设备集中采购结果揭晓，华为获得核心路由器和业务网关新建部分份额第一，此次集采主要面向新建网络，包括核心路由器、业务网关、交换机部分;而核心路由器是其中最核心的部分，要求具备400G平台能力。由此可见，运营商及厂商在光网络方面针对400G全面发力，将持续引领400G高端路由市场。

　　“随着5G的到来，移动互联网、物联网、大数据等技术的卓越式发展，全球带宽需求呈爆炸式增长，400G将是未来下一代骨干网升级和新建的方向。”呼伦贝尔联通光纤接入网专家胡传胜在接受记者采访时表示。

　　尽管业界对400G充满众多期待，但技术尚不成熟、光纤标准等问题局限了其发展，运营商对400G更多是停留在实验室或试点阶段。由于光纤的传输容量已经逼近信道的香农极限， 400G系统的技术实现难度大大增加，同时还需兼顾控制成本问题，因此想要突破香农极限的理论，光网络还需从长计议。

　　突破新型光纤

　　海量的数据激增，促使光传输网络持续演进，从一开始的40G到目前正在规模部署的100G，再到面向下一代骨干网的400G等更高速率WDM，光传输网络性能的持续提升，使得厂商的研发方向逐渐转变为突破光纤性能瓶颈，研发适用于400G时代的新型光纤技术，满足未来光传输网络超高速率、超大容量、超长距离的传输需要。

　　光网络的持续演进离不开光纤的长足进步，而400G干线传输系统对光纤的低损耗性能提出了更高的要求。胡传胜进一步表示：“在实验室测试中发现，现有的常用光纤包括G.652和G.655都存在技术障碍，具体表现为系统无中继传输距离较短。”

　　而中国移动在2014年的现网测试中也印证了上述结果，以现有的调制解调及信号处理技术，无论是超低损耗的G.652或业界推崇的G.655光纤均无法有效支撑400G超长距离无中继传输的要求，因此，研发新型光纤势在必行。

　　当前，光纤技术正在往三个方向发展，首先是超低损耗光纤，其次是大有效面积光纤，最后一种是大有效面积和超低损耗光纤的有机结合。运营商和厂商在选择技术路径时，大多数选择了第三种也就是新型光纤G.654。

　　业界普遍认为，在大跨段领域， G.654光纤成为当前400G超高速骨干传送用光纤的最优选择，原因是其同时结合超低损耗和大有效面积两大特性，可实现“一步到位”，另外，G.654 光纤在特定的工艺下还能够具备优异的宏观弯曲和微观弯曲性能，进一步满足复杂环境的部署需要，可以为未来400G网络的规模部署“铺路”，为400G、 1T等超100G技术的落地提供强有力支撑。

　　虽然G.654光纤此前在海缆中应用较多，但是目前，业界在G.654光纤陆用以适应超100G系统部署上已达成共识，不过事实上，G.654光纤还需过多道坎，才能真正实现商用。

　　首先，G.654光纤标准制定尚未确定，ITU-T正在制定G.654标准，预计今年9月才会正式发布标准的G.654光纤，这进一步制约了商用的规划。其次，G.654光纤价格较高，进一步影响了400G网络普及。据了解，目前G.652光纤市场单价约60元，而LL G.654光纤单价为180元;ULL G652光纤单价为270元，ULL G654光纤单价更要价1200元。因此，部分运营商对400G系统的商用一直持观望态度。

　　不过，与G.652光纤相比，G.654光纤的敷设人工成本、维护成本可控，唯一增加的是光纤产品本身的价格带来的成本提升，根据以往的经验，随着产量的提高，光纤的价格会逐步下降，届时400G系统的成本势必也会随之走低。

　　已现网试点

　　在各大厂商探究G.654光纤新品的同时，中国联通已经开启了400G测试。分别在新疆和山东建设了两条400G光缆。其中新疆是从哈密到巴里坤长140公里，山东是从济南到青岛长420公里。

　　该测试基于G.652和G.654光纤开展，以验证不同光纤最佳入纤光功率和验证G.654光纤传输性能。哈密到巴里坤段将转入长期自动监测阶段，利用光缆自动检测系统，收集工作环境变化下的光纤性能变化数据。济南到青岛段三季度将开展400G现网测试。目前这两条光缆建设均已初步完成，并即将完成验收。

　　中国联通网络技术研究院首席专家唐雄燕表示，新技术、新产品的引用，运营商需要充分的论证。对于400G现网试点，中国联通设置了详细的流程。将从着色光纤、光纤套塑、缆芯绞合、光纤护套、光缆出厂、光缆运输、敷设接续、400G测试、长期监测每个环节都进行相关测试，并在着色光纤伊始进行入场测试、光缆出厂验收测试机械性能和环境性能测试。

　　尽管运营商都在推进400G测试，但是距离正式商用似乎还有一段距离。以联通为例，中国联通网络技术研究院网络技术研究部沈世奎认为，商用进程要视试验进展情况而定，目前中国联通的400G测试仅敷设了400多公里G.654光纤，未来要随着试验深入，将试验长度延伸至500多公里，以逐步接近商用目标。但是沈世奎强调，“这需要一个过程，不能马上就进行商用。”

　　标准需统一

　　另外，困扰400G发展的还有标准问题。胡传胜向记者表示，在光通信领域的40G时代，虽然很早就进入了大众的视线，而且也被业内一致认为将成为大规模商用的方案，但是，由于其技术标准未统一，多种技术制式并存导致了互通性差、成本高、商用化进程慢。因此进入寒冬期，直到后期光通信整体领域回暖才走出“冷宫”，但那时留给40G的机会已经所剩无几了。

　　100G时代，在标准未出炉之际也经历过标准大战，幸好阿尔卡特朗讯的PDM-QPSK调制方式以优良的性能统一了标准，100G才得以大规模部署，幸免于难。

　　同样，对于超100G的标准，不可避免的也存在着标准之争。命运多舛的40G已经给出了警示，标准能够尽快确定并统一，400G才不会重蹈40G的覆辙。

　　因此，超100G是目前光纤通信领域标准化工作的重点之一，电气和电子工程师协会(IEEE)开展超100G标准研究和制定工作，在400G传输系统性能、测试方法以及相关光器件模块等领域开展标准化研究工作，已取得阶段性进展。

　　IEEE的802.3工作组主要负责400GE接口的标准化工作，相应标准于2014年研究立项，截至目前已完成了草案的编制和讨论，在接口结构类型、子层划分、功能配置、数据格式开销以及不同类型光纤传输方案等多个方面达成一致，但在应用代码的性能参数定义与规范，以及各通道FEC编码和实现方式等一些关键问题上还需要进一步研究和讨论，预计2016年内完成技术内容变更，2018年初正式发布。另外，一般来说，传输标准会在以太网标准出来后才有定论，因此，400G传输标准还有相当的一段路要走。

　　当然，进步毫无止境，超100G技术还面临很多挑战和亟待解决的问题，也让业界更加期待新型光纤等具有革命性的新技术的持续演进，随着未来技术标准的尘埃落定，400G必将走向成熟，构建未来的智能化光网络。