段晓东：400G及后400G全光网技术创新及演进

400G及后400G全光网技术创新及演进 中国移动研究院段晓东2024年3月8日北京 中国移动算力网络核心理念 算力网络的核心理念是以网强算推动算网融合发展，最终使算力成为与水电一样，可“一点接入、即取即用”的社会级服务 通过无所不达的网络将用户接入算力服务，用户不用关心资源类型和位置，一点接入，随需申请，随需使用，随需调整 以存、算、网为基础要素，叠加AI、大数据、区块链等能力要素，同时综合考虑土地、能源、供水等资源要素 通过高速直连的网络将原先分散孤立的算力节点连接在一起，形成立体泛在的全国一体化算力体系 实现算力协作化、集约化、普惠化 打开算龙头就可以便捷使用算力 中国移动算力网络规划路径并推进成为业界共识 中国移动原创提出“以网强算”，发展算力网络的全新理念，经过两年开拓创新，算网融合共生理念成为广泛共识，并推动算力网络上升成为国家战略性新兴产业；在国际引领发展，开辟中国特色算力发展新路径 全面实现国际引领，开创具有中国特色的发展路径 行业层面 算网融合全光网络技术创新 中国移动已经走过算力网络“泛在协同”的重要阶段，正式迈入“融合统一”的发展新阶段,持续构建面向算力网络的基础网络核心技术体系，打造算网融合的全光网络技术创新高地 新型全光架构① 超大带宽② 100G规模应用已历经10年，400G是开启骨干网下一个周期的重大变革性代际技术 400G骨干网的技术挑战与变革 400G是复杂的系统性工程难题，需从器件、模块、系统等维度全方面开展技术攻关实现代际性技术突破 体系化推动400G技术创新 引领400G技术发展，形成基于QPSK码型、130GBd超高速光电器件、C6T+L6T超宽谱的400G新型全光网技术体系 发布世界最长距离400G技术试验网引领产业加速成熟 实验室测试纪录 面向经典商用场景的现网试点 5616km、6028km浙江宁波←→贵州贵安400G QPSK现网传输世界纪录 400G QPSK实验室测试的最高水平7000km实验室测试系统 全球最长距经典商用80×400G QPSK现网试验1673km湖南隆回←→贵州贵安 400G技术演进 引领业界400G QPSK技术的规模商用，并推动全光网进入400G时代后续将进一步推进C+L一体化器件和超宽谱系统等关键技术演进 现状：填充波+自适应均衡抑制SRS功率转移产生的性能劣化目标：SRS自动管理能力进一步优化 目标：协同攻关ITLA、WSS、EDFA等模块和器件C+L一体化，进一步简化光层系统复杂度 后400G技术创新 相较于400G，后400G技术难度、芯片器件要求进一步提升，并面临智算等新场景需求，超高速光传输由传统骨干网追求大容量、长距离向新场景、新系统、新介质多维度开展技术研究 重点工作3：颠覆性技术空芯光纤及其传输系统 重点工作2：延长线技术超长距T比特级传输 拉动超长距400G技术和产业成熟满足智算场景中短距800G需求 深度融合提速率和扩波段两大技术手段迈向百T比特量级全光传输 突破实芯光纤的固有时延极限和非线性香农极限有望改变基于实芯光纤的光通信行业 重用性技术-面向智算等场景的中短距800G 400G超长距骨干网应用拉动130G波特率技术和产业成熟，为百公里800G扫清物理层最大难题， 推进智算等大容量、中短距传输场景向800G演进 延长线技术—超高速多波段关键技术 波分：通道数= 156 与华为、中兴、烽火完成全球首个单波净速率超Tb/s的S+C+L多波段满波配置超宽带原型系统技术试验，单芯总容量~150Tb/s，相比400G系统容量进一步提升至4.7倍 颠覆性技术—空芯光纤及其传输系统 超宽谱：扩展波段系统研究 降损理论：四种损耗来源 结构设计：平衡本征结构与微环境 非线性：超高信噪比光通信 参数表征：构建精确信道模型 方向性：开发方向维度无损传输 首次实现基于空芯光纤同波长单纤双向202.1Tb/s传输，发表于光通信国际顶会（OFC 2024 M3J.2） 首次实现空芯光纤克尔非线性系数的上限测定发表于光通信国际顶会OFC 2023（W4D.6 W4H.7） 中国移动愿携手各方推进400G及后400G全光网技术创新和产业发展 开放创新合作共赢