C114訊 5月20日消息（水易）近日，在2022年世界電信和信息社會日大會上，中國信息通信研究院技術與標準研究所所長張海懿發表《光傳送網技術熱點及發展趨勢》的主旨演講。

張海懿指出，數字經濟時代下，光傳送網不僅為固定通信提供網絡連接，也是5G、數據中心、物聯網等新型基礎設施的“承載底座”，并形成打通“算力”和“數據”的基礎網絡支撐，是支撐社會經濟發展的基石，在拉動有效投資、促進信息消費、賦能千行百業等方面具有重要作用。

光傳送網向高速率、融合承載演進

張海懿表示，正是在新基建、數字經濟、“東數西算”等戰略和產業數字化轉型的時代背景下，為了適應承載新需求，光傳送網在超高速大容量、支撐數據中心互聯、多維融合承載、智能協同管控等方面不斷革新發展。

超高速大容量方面，基于QPSK的單載波400Gb/s將成為下一代長距離WDM的主流速率，相關標準日漸完善。同時800Gb/s關注度進一步提升，國內三大運營商均已完成現網試點，后續的發展還要依賴高波特率芯片和器件等。

除了單波速率的提升，容量擴充方面，業界正在有序推進頻譜擴展和空分復用。頻譜擴展產業關注點以C+L擴展為主，C+L波段擴展預期可實現總頻譜帶寬12THz（C波段和L波段各6THz），相對于80波100G，容量×3。同時，繼續向S/E/U等波段擴展成為擴容演進探索新方向。此外，基于模式復用和多芯復用的SDM成為未來解決容量危機的潛在方案，目前基于多芯復用的SDM已在海纜系統中得以應用。

另外，新型光纖的研究也在助力光傳送網的超高速大容量演進。研究表明，光在空氣或真空核心中的傳播速度比在固體玻璃中快約30%，空芯光纖可以實現接近極限的低延遲、極低的非線性、低而平坦的色散、以及更寬的傳輸帶寬窗口。近兩年空心光纖損耗降低明顯，C波段衰耗已降至0.174dB/Km，O波段衰耗為0.22dB/Km。

支撐數據中心互聯方面，隨著“東數西算”工程的正式啟動，構建以數據中心為中心的光網絡需求迫切。目前業界大力推動光網開放解耦、云光融合等創新應用。例如，隨著解耦型CPE OTN靈活開放式組網能力不斷增強，其應用部署逐步擴大；支持WDM開放解耦組網的DCI設備，互聯網市場應用廣泛，運營商市場逐步評估引入。

多維融合承載方面，云網融合和算網融合推動融合承載技術的發展，從技術發展方向來看，TDM、以太網和IP融合借鑒，而確定性承載指標成為業界關注焦點。為此，IMT-2020（5G）推進組5G承載工作組提出確定性承載的兩大類核心能力指標的8個SLA指標分級體系，確保確定性的性能和體驗。

智能協同管控方面，光網絡SDN管控接口標準化基本完成，切片管控、OSU設備解耦管控等標準持續推進，傳接融合、云網/算網融合也在推動協同管控持續發展。另外，智能化分級成為智能管控的熱點，目前關于智能化分級的測評方法正在研究，下一步重點圍繞對智能運維管控接口，數據采集接口實現標準化。

光模塊器件高速率、集成化趨勢明顯

光模塊芯片器件作為光傳送網系統的“心臟”，呈現高速率、集成化的發展趨勢。

高速率方面，800Gb/s光模塊相關產品研發及標準化推進成為業界研究熱點，國內外標準化組織競相開展，業界提出多種直調直檢和相干技術方案；其中，直調直檢方案預計2025年走向規模應用。另外，對于800G光模塊，硅光和III-V族也會處于并行發展的階段。

集成化方面，硅光技術能夠助力模塊尺寸和成本降低，相關研究正在積極推進。

分應用場景來看，相干光模塊方面，相干調制及合分波器件高度集成化，透鏡等分立元件數大量減少，同時可采用非氣密BGA接口，封裝尺寸小、成本低。硅光集成芯片的規模商用有望使相干技術向更短距離應用下沉。

數據中心可插拔光模塊方面，圍繞100G和400G以上速率的光模塊，硅光方案具備較大優勢。目前在500米數據中心互聯的100G QSFP28 PSM4光模塊產品市場，硅光混合集成方案份額超過傳統分立器件方案；到了400G及以上速率，傳統直調接近帶寬極限，EML成本又比較高，而硅基器件不僅調制帶寬高（>30GHz），在器件尺寸、集成規模和成本方面也具有優勢，400G硅光模塊類型主要為DR4。

數據中心CPO方面，傳統的分立封裝架構、調制器和PD異質異構設計無法滿足大容量小型化的光引擎設計需求，硅光集成技術在近年來成為CPO光引擎的主要方案。據了解，在56GBaud速率，還沒有穩定可靠的大規模集成VCSEL陣列，硅光方案成為主流。

海纜及空間光通信應用場景加速擴展

海纜光通信作為光傳送網的一個重要分支，承載著全球95%以上跨洋國際數據通信流量。近年來隨著云計算、人工智能、大數據的發展，對帶寬需求激增，同時，已部署的海底光纜逐漸進入退網高峰期，未來幾年全球對海底光纜的新需求逐漸提高。

從海纜光通信的技術演進路徑來看，更大帶寬、更靈活是主要方向。

更大帶寬方面，超100Gb/s線路技術、C+L雙波段技術等，進一步提升海纜光通信系統帶寬。空分復用（SDM）技術傳輸能力持續提升，在海纜光通信系統中已實現一定規模的應用。基于多芯復用技術的研究持續推進，可率先在海纜光通信的短距系統中應用。

更靈活方面，基于波長選擇開關（WSS）的ROADM網絡，提升海纜光通信系統的頻譜效率和業務調度靈活性。基于多芯選擇開關（CSS）的光纖交換網絡，可進一步提升基于SDM技術的海纜光通信系統的調度靈活性。

此外，海纜光通信系統不僅僅可以用于通信，目前已具備海洋氣候和海底環境監測以及海洋災害預警的能力，服務于整個海洋觀測網。

空間光通信是一個多學科交叉的熱點研究領域，正在加速發展。美歐日等國家從上世紀六、七十年代起，通過長期的科研與實踐積累，占據主導地位，大型研究機構技術路線規劃詳。空間光通信技術的應用場景向空、天、地、海范圍延伸，形成一體化、多用途組網。