堪当算力“承重墙”，400G全光骨干网拉开商用序幕

2023-11-19 01:11

近日，全球首条1.2T超高速下一代互联网主干通路在清华大学开通，据未来互联网试验设施（简称“FITI”）项目负责人、清华大学网络科学与网络空间研究院院长、中国工程院院士吴建平介绍，该项目实现了整体技术水平全球领先，其中，3×400G超高速多光路聚合是该通路应用的关键核心技术之一。

3×400G超高速多光路聚合，具体是指将三个400G的光通道合并在一起，通过同一光纤传输数据，形成总容量为1.2T的主干通路。其中，400G技术作为一项基础技术，近年来始终受到业界的广泛关注。

今年10月，工信部、中央网信办等六部门联合发布了《算力基础设施高质量发展行动计划》，强调要加速400G/800G高速光传输网络的研发和部署。不久后，中国移动就发布了总价约36.3亿元的《中国移动省际骨干传送网400G OTN新技术试验网设备集中采购_招标公告》，这也是电信运营商首次进行400G WDM（波分复用）/OTN（光传送网）设备的集中采购。业内专家普遍认为，以此次大规模设备采购为标志，400G技术的大规模商用即将拉开序幕。

400G商用处于起步阶段

据了解，目前我国骨干网络的主流光网技术仍是于2013年开始大规模商用推广的100G系统。中国电信研究院院长张成良表示：“100G技术长期来看无法满足我国干线网络流量的快速增长需求。”

400G表示骨干网络的单波速率能够达到400Gb/s，这意味着数据传输速率与存储、运输能力的大幅提高。相较于100G系统，400G的单纤传输容量提升了4倍，单比特成本有望降低至100G的60%。

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然而，400G要真正实现大规模商用，还面临着许多难题。中国联通研究院总工程师王光全表示，一方面，400G系统的光层架构升级为网络运维能力带来了新的挑战；另一方面，如填充波管理、400G频谱扩展系统与光系统的优化升级等技术难点仍然难以突破。同时，运维人员的专业技术素质也必须引起重视。

烽火通信光传输网产品线总经理陈松涛也表示，从产业链角度分析，产业链布局技术选型不一致、供应链安全程度不稳定、降本增效需求高等因素，也限制着400G的规模化发展。

中国电信研究院传输网络研究中心总监霍晓莉认为，适用于全光交换的400G技术的产业发展可以分为三个阶段：以产业链成熟为标志的起步期，以技术升级、成本下降为标志的过渡期，以光放一体化实现为标志的成熟期。结合这样的发展阶段，霍晓莉提出了400G骨干网分阶段的网络建设策略。她表示，2024年，可选取业务集中区域进行小规模部署，开展试点；2025年至2027年，可进行骨干网规模部署。

算力基础设施呼唤400G

400G的应用场景十分广泛。张成良表示，其应用预期场景主要包括骨干网、大型本地网线路侧和客户侧的需求、数据中心数据交互的需求等。其中，数据中心是对400G系统需求最紧迫的场景之一。报告指出，数据中心是首个率先转向400G技术的领域，早在2019年就已经开始应用。预计2023年，400G的销售额将在数据中心市场中占据主导地位。

数据中心是400G系统的主要应用场景之一

究其原因，是我国智能算力规模的高速增长带来了对算力基础设施的大量需求。相关研究机构预测，2021至2026年，中国智能算力规模年复合增长率为52.3%，同期通用算力规模的年复合增长率为18.5%。而作为算力基础设施的数据中心，无疑面临着愈加严苛的数据存取与处理要求。正如王光全所说：“全光网络是新型数字基础设施的基础底座。”面临着数据中心对传输网络大带宽、低时延的要求，性能优越的400G光网的商用已成大势所趋。

此外，我国“东数西算”战略也是400G技术商用落地的一个重要推手。“东数西算”战略的建设分为三个阶段：2021至2023年，建设枢纽数据中心，实现绿色先进、东数西存；2024至2025年，建成东西部直连网络，实现东数西算、一体化调度；2026年后，建成数据交易市场，实现数据要素高效流通。在这样的稳步建设节奏下，跨区域节点和中心节点间大流量互联的需求水涨船高，400G的技术研究与网络规划迫在眉睫。

从需求端出发，400G系统也不可或缺。“要将需求端与算力端有效地连接起来，需要一张高品质的运力网络。”华为公司光系统首席专家张德江认为，“运用400G等关键技术构建算力时代的全光底座，通过大带宽、低时延、高可靠的品质连接，才能实现高品质的联算、联企、联家。”

产业链总动员推进400G发展

面临着日益紧迫的光网技术发展需求，从运营商到软硬件生产商，通信产业链各个环节均开始了面向400G系统的全面布局。

王光全表示，目前，中国联通已经完成了多项400G技术测试，并已在部分地区开通400G波长传输业务。张成良表示，2023年，中国电信对400G等多种信号速率的WDM系统在多种光纤环境、组网条件下进行了多次传输实验，并对华为、阿尔卡特朗讯等主流厂商的400G系统进行了实验室测试验证。记者还了解到，中国移动也于今年完成了包括4个设备厂家、4种类型光纤混合的400G实验室测试，并将启动400G现网试点。

近日发布的中国移动进行400G设备集中采购的计划也表明，运营商已经开始为400G大规模商用做硬件储备。据悉，此次采购预计将新增1910台OTN设备和11190个400G线路OTU端口，为未来应用400G系统的基础设施建设奠定基础。

同时，软硬件厂商也在积极推动400G的核心技术优化与关键器件研发。张德江表示，华为已在高性能光模块、超宽频光放大、一体化光调度、高能效大容量DC化光平台、智能运维等方面取得关键技术突破。陈松涛则表示，烽火通信目前已实现了400G系统中关键的光放大、WSS、ITLA、集成光器件和相干模块等器件的研发，并发布了从芯片、模块、板卡到系统设备端到端的自研400G QPSK解决方案。此外，中兴通讯、长飞光纤、诺基亚贝尔等产业链上下游厂商也均在400G商用方面取得了阶段性进展。

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作者丨张琪玮

编辑丨赵晨

美编丨马利亚

监制丨连晓东

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来源: qq

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