數字化轉型成為落實網絡強國、數字中國、智慧社會戰略的重要舉措，在國家“新基建”“東數西算”等重大戰略背景下，暢通全光運力大動脈，實現超寬綠色區域協同互聯，是建設“算力+ICT網絡”一體化新型數字基礎設施的重要一環。在DCI的帶寬需求下，迫切需要大容量超長距的光網絡，持續挑戰香農極限。亟需從當前100G/200G升級至400G，滿足數據中心長距高速互聯需求。同時，為了保障千行百業對網絡的極致時延需求，需要構建分級時延圈。為響應國家對碳達峰、碳中和目標，在網絡升級及演進時，還需考慮低碳方案。通過優化布局實現區域協同，用比特換取瓦特，實現綠色可持續的有效增長。

  基于上述需求，中興通訊推出Real 400G+ OXC方案，打造超寬扁平綠色算力光底座。

  大帶寬超長距：Real 400G是骨干長距傳輸最佳選擇

  近年來，運營商已規模部署200G系統，其傳輸距離與100G系統相當而系統容量更大，技術與器件均已成熟。同時，運營商開始部署400G 16QAM，但其傳輸性能受限，主要面向城域網、本地網的應用，還無法支撐骨干網應用。

  400G骨干網部署應用需要滿足兩個條件：一是具有和100G/200G長距相近的傳輸能力，特別是在現有G.652光纖的系統中;二是能支撐80波的系統容量，保證傳輸速率提升之后系統的容量同步提升。

  中興通訊推出基于C+L的Real 400G方案，可實現100Gbps~1.2Tbps速率按需調整，在骨干400G長距場景下，傳輸距離相比業界當前方案提升60%。Real 400G方案在傳輸性能方面實現大幅提升，主要源于三大技術的演進及突破。

  一是高速光電器件，帶寬全面升級，包括數字電芯片DSP、模擬電芯片TIA/Driver、光芯片調制器及解調器;支持波特率從原來的96GBd提升到130GBd，以保障系統支持1.2T超高單波速率。

  二是3D硅光封裝技術突破，實現高編碼方式下更優性能。傳統2D封裝采用方式為水平走線，傳輸距離較遠性能較差;3D封裝采用硅通孔技術，可實現垂直堆疊走線方式，性能優。以400G速率為例，相比2D方案距離提升10%。

  三是新方案對算法進一步優化，從而實現場景最佳適應能力。傳統算法支持固定點波特率可調，在容量和距離適配方面存在限制;Flex Shaping 2.0算法支持波特率連續可調，從而實現最佳場景匹配。

  同時Real 400G通過波段擴展和系統功率管理等技術，助客戶構建更簡潔的C+L波段400G光系統，從而實現骨干網容量從原來的80x100G/ 200G升級到80x400G，容量翻倍。

  波段擴展技術繼承DWDM思想，進一步在傳統C波段之外擴展L波段用傳輸帶寬，通過提高光纖傳輸的波道數量來提升單纖傳輸容量。在光系統核心器件方面，光放大器和波長選擇開關最為關鍵。光放大器以摻鉺光纖放大器(erbium- doped fiber amplifier，EDFA)為主，目前L波段的放大的技術瓶頸已經突破，且通過現網測試驗證。波長選擇開關采用最新的高分辨率硅基液晶技術，業內已經將工作頻帶擴展到L波段。隨著技術難點的攻克，擴展波段光器件供應鏈的發展進度符合預期，新一代C6T&L6T的12THz寬頻光系統進入商用階段。

  系統功率管理方面，由于C+L系統中存在強烈的SRS(stimulated raman scattering)功率轉移，在未進行功率調節前，系統末端單波功率平坦度劣化嚴重，無法滿足系統應用需求。采用C+L光功率管理策略對EDFA的增益和增益斜率進行調整后，系統的功率平坦度、OSNR(optical signal to noise ratio)平坦度、最小OSNR均顯著提升。C+L系統還需要采用填充波配置，使系統時刻保持滿配狀態，降低業務動態增減對已有業務的影響。在新增或刪除波道時，只需用業務信號與填充波進行“真假替換”即可，業務開通調測方便快捷。自動功率調節算法和填充波配置已經在現網測試中得到充分驗證。

  超低時延：OXC構建分級超低時延圈

  對光網絡的另一個迫切需求是極致的時延體驗。以DC為中心，構建分級超低時延圈，能夠打通全光入云運力大動脈，滿足千行百業對極致時延的迫切需求。

  云間互聯包括國家級DC、省級DC、邊緣DC內部的東西向互聯，以及三級DC之間的南北向連接。這就要求網絡以云為中心，形成各級低時延圈，實現云間快速敏捷調度。

  光網絡架構從原來的分層分環向Mesh化扁平架構演進，具體舉措包括梳理光纜直連路由、減化層次結構、消除迂回路由，以及OXC簡運維。

  中興通訊提供三大光層OXC方案：LITE OXC、雙子架OXC、集群OXC云化全連接。

  LITE OXC方案，聚焦低維度、高集成度方案，降本提效;方案支持16個光方向，同時支持無業務上下站點單獨組網，降低網絡投資。

  雙子架OXC方案，支持東西向分離方案，安全可靠;支持最多32個光方向，可將存在保護關系的業務部署在不同子架，避免單子架故障所有業務全阻，提升網絡的生存性。

  集群OXC方案，支持大于32維光方向站點的全云化連接。目前我們根據現網需求分析，超過32維的站點比例較低，約在2%左右，因此對高維度的需求還不是很急迫。但隨著云化程度的進一步加深，高維度是未來發展的趨勢，未來將推出更高集成度單板如48維、64維，以實現節點無阻調度。

  綠色低碳，用比特換瓦特

  在綠色低碳方面，中興通訊OXC方案主推高效綠色多方向云間互聯，以1000個站模型為例，可以實現年降低381萬度電，減排3322噸，相當于每年植樹22萬棵。此外，創新地在網元內置AI，動態優化網絡能效，深挖節能降碳潛能，實現節能模式的一鍵部署、數據安全可靠、節能效果可視。

  此外，中興通訊通過先進工藝制程芯片，每代降耗20%+，進一步優化器件能效;通過AI賦智動態調整，降低15%+的網絡能耗，多層次全方位地實現光網絡的綠色低碳發展。

  中興通訊已聯合國內運營商完成浙江寧波到貴州貴安C+L波段400G QPSK現網測試，跨越浙江、江西、湖南、貴州4省，基于現有G.652光纖，實現全程2808km無電中繼傳輸，并創造了5616km現網最遠傳輸紀錄，最大化保護投資并提升部署效率;在系統容量方面，400G QPSK配合C+L 12THz波段，滿足干線系統80波400G組網需求，實現現網單纖容量從16Tbps到32Tbps的倍增，提升光纖資源的利用率，降低機房空間占用率。

  當前OXC技術也已經成熟，并逐步廣泛應用。截止目前，中興通訊OXC方案已服務于22個省份干線及本地網。

  中興通訊致力于筑牢算力網絡全光底座，為數字經濟發展貢獻力量，促進”東數西算”工程全面發展，以開放、創新、合作、共贏為基本模式，共繪數字智能世界美好藍圖。

  作者：中興通訊 歐陽建平