11月9日，400G/800G与全光网发展研讨会在北京举办，中国联通研究院总师王光全在会上分享了中国联通400G技术测试，800G的技术现状和相关试验。王光全表示，从城域到省干到国干，应综合考虑光纤资源和业务需求，结合现网局站设置和光纤质量等因素选择400G系统建设方案。关于800G，应优先从城域网开始应用，与400G长距离共用产业链，等待更高波特率产业链成熟。
光网络将向400G及更高速率演进
“全光网络是新型数字基础设施的基础底座。”王光全表示，“东数西算”战略正在驱动算力网络快速发展，建设节奏分为三个阶段：第一阶段是2021~2023年，建设枢纽数据中心，实现绿色先进、东数西存；第二阶段是2024~2025年，建成东西部直连网络，实现东数西算、一体化调度；第三阶段是2026之后，建成数据交易市场，实现数据要素高效流通。
据了解，面向AI的算力网络将各地分布的智算中心节点联接起来，构成感知、分配、调度的智能算力网络，更好地汇聚和共享算力、数据、算法、模型等资源，满足超智算新业务需求。而智能算力网络由智能算力广域网和智能算力局域网（智算中心网络）组成，智能算力网的广域网部分包括算力接入网、算力互联网。算力互联网采用全光承载底座，满足高速安全承载需求；算力接入网采用IP+光承载，满足多样化的接入需求。
“今年启动400G的技术研究和网络规划非常有必要，对未来运营商业务的发展具有较大的影响。”在王光全看来，从城域到省干到国干，应综合考虑光纤资源和业务需求，结合实际的局站设置和光纤质量等因素选择400G系统建设方案。
中国联通全面承接国家“东数西算”工程，构筑全光底座，面向各种云业务提供超大带宽、超低时延、安全可靠的超强运力。
中国联通完成多项400G技术测试
值得一提的是，中国联通已经完成多项400G技术测试。针对数据中心互联的400G模块化波分系统，在实验室中标准等跨段系统测试中，实现采用可插拔光模块的400G系统支持5x80km/22dB传；在洛阳现网开展模块化波分测试，在现网完成了300+km的系统测试，已开通400G波长传输业务。
2023年上半年，中国联通在浙江、广东、河南、山东四省分别完成华为、烽火通信、中兴通讯和上海诺基亚贝尔四个厂家的可商用的PCS-16QAM 400G实验网测试，充分验证传输性能和系统功能。其中，验证了7nm工艺制程的DSP芯片可以满足实际开通长途C+L高速400G WDM传输的工程设计要求；PCS 16QAM可满足省内干线和城域核心节点之间的传输；400G（PCS-16QAM）板卡单位比特功耗较100G/200G板卡，可实现50%左右的功耗降幅。
据了解，在完成PCS-16QAM新技术试验后，2023年下半年，中国联通正在实验室开展基于400G QPSK的新技术测试验证，即将启动400G QPSK的新技术试验网建设，进一步验证技术成熟度和功能完备性。
100G系统向400G系统演进有三大挑战
王光全表示，从100G到400G的过渡，还有很多技术挑战，主要有三个层面。
一是光层架构，从C波段（一套）到C+L波段（两套）给网络运维能力带来新的挑战；二是填充波管理，为了400G系统稳定以及后期平滑扩容，利用WSS和宽谱平坦ASE噪声光在将整个频谱全部填充满；三是光系统优化，C6T+L6T 12THz超大谱宽系统、SRS导致功率转移、C波段和L波段光放增益/噪声系数不一致等问题，都需要进一步优化。
在400G频谱扩展系统中，如何实现更大频谱范围的高效平坦低噪声增益光放大器是关键问题。王光全表示，为了支持C+L 12THz的超宽谱传输，光放大器的带宽需要支持到1626nm，而业界目前已经商用的EDFA在波长超过1610nm之后遇到巨大困难，放大效率急剧劣化，因此需要优化在长波段的性能，满足大增益和低NF的需求。
喇曼光纤放大器等效噪声指数低，可达0dB以下，比EDFA的噪声指数低4.5dB左右，显著改善系统接收OSNR，延长无电中继传输距离，但安全问题需要重视。王光全认为，产业界要加强对于喇曼放大器技术应用优势、问题及解决方案的讨论，加强对运维人员的培训，降低喇曼放大器故障对传输系统产生的影响，后续在超高速系统中逐步引入喇曼放大器。
“客户侧100G接口继续规模应用，400G将成为超100G客户侧主要接口。”王光全表示，光网络同时要考虑用于域间互联的400G OTN接口，需要光模块支持以太网/OTN双速率，ITU基于单通道100G PAM4的400G OTN应用接口即将在2024年完成。
中国联通启动城域800G WDM应用探索
在400G快速发展的同时，中国联通于2021-2022年开展了多个800G现网试点测试：穿通过2个ROADM/OXC节点；传输距离约100+km；支持2-3段的传输；100GHz通道间隔，背靠背OSNR在26-27dB左右，且对传输链路反射的容忍度降低。
王光全表示，当前采用90~100G波特率光电器件、基于PCS-64QAM调制是目前800Gbit/s较为成熟的方案，可以支持城域内较短距离传输以及数据中心互联等应用场景。国内外运营商和设备厂商等也联合开展了多次800Gbit/s技术试验验证。未来将基于130G波特率的芯片器件，开展城域和省内800G应用。
“800G与当前400G系统共享产业链（90+G，130+G），可满足城域及省干应用需求；面向骨干网长距离应用的800G，需要等待更高波特率的DSP芯片和光电器件成熟。”王光全透露，中国通信标准化协会和ITU-T正在准备启动800G相关标准研究，促进产业链成熟。