“光纤”中国移动研究院张德朝：面向算力网络构建新型全光底座

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9月5日，中国通信学会（42届）通信线路学术年会期间，中国移动研究院基础网络技术研究所副所长张德朝作了题为《高速全光网和新型光纤关键技术探讨》的演讲，介绍了中国移动面向算力网络的新型全光网技术发展与实践成果。

张德朝介绍，中国移动提出“算力网络”全新理念，从三条主线系统性推进算力网络发展，加快构建基础设施、平台服务和技术赋能三位一体的新型服务能力。面向算力网络对光网络的新需求，要通过400G、50G PON+FTTR、800G+空芯光纤及系统三大关键技术举措，推进超大带宽、泛在接入、前沿技术创新，构建基于400G高速互联的灵活高效的新型全光网技术架构。

超大带宽：400G新型全光骨干网

张德朝表示，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。面向1000+公里长距传输和80波系统的骨干网基本需求，400G超高速光传输系统需开展新调制、新器件、新波段、新光纤等多维度技术攻关，破解单通道速率提升带来的传输能力下降难题。中国移动5年来已就400G进行了持续性的系统研究和攻关，完成了4次现网试点和多次实验室验证。2023年发布了世界最长距离400G光传输技术试验网络，完成基于现网G.652.D光纤400G QPSK 5616km传输、全球最长距离的纯EDFA经典商用场景80× 400G QPSK 1673km现网试验两项传输记录。

张德朝指出，中国移动就400G新型全光骨干网开展了端到端的系统级技术创新，主要包括五大关键技术：

一是调制格式竞争。核心器件决定代际，中国移动联合业界解决130GBd技术难点，通过方案设计、理论分析、试验验证，400G QPSK相对16QAM-PCS有50%+的性能提升，明确成为骨干长距传输解决方案。

二是超高速光器件。从100G到400G时代，高带宽光电器件、高性能DSP算法、先进芯片制造工艺共同推动信号符号率从~30GBd提升四倍至~130GBd，满足400G QPSK高性能传输。

三是超宽谱有源模块。中国移动联合产业集中攻关，国内主流厂家已支持分立式C6T+L6T EDFA，达到可用水平，填补6THz L波段放大器产业空白，但仍需通过改进掺杂工艺、优化泵浦功率进一步提升性能，并向小型化、C+L一体化演进。对于C6T+L6T WSS，L6T波段WSS技术趋于成熟，性能已达到C6T波段WSS水平，正在由分体式设计向一体化演进。

四是超宽带光系统架构。12THz频谱导致光层从1套到2套，同时受激拉曼散射（SRS）成为了新的链路损伤，给系统传输性能和网络运维能力带来全新挑战。要推进光层向一体化演进，降低运维难度；采用功率倾斜、放大器斜率配置等方法已实现静态环境均衡后波道平坦度小于±2.5dB，要进一步研究动态场景下SRS自适应均衡方案。

五是光纤技术选择。400G时代，采用QPSK在传统G.652D光纤基于EDFA放大可以传输1500km以上，可以满足绝大多数场景需求；G.654E光纤可以延长30%以上的传输距离，满足更长距离场景需求。

泛在接入：50G PON+FTTR智能协同的新型光接入网

张德朝介绍，中国移动持续推动双千兆发展。其中，千兆光接入网作为 “连接+算力+能力”的第一跳入口，需全面提升光接入网络的带宽、时延和覆盖等网络基础能力，并融合网络感知和网络切片能力，构建面向算网服务的千兆入算光猫点。

一是推进50G PON技术产业发展，夯实基础能力。随着GPON发展到10G PON并逐步向50G PON演进，中国移动与业界合作伙伴协同，在50G PON时代首次实现了中国产业对PON代际标准的引领，以及速率和技术制式的两个统一。当前，50G PON国际标准体系基本建立，相比10G GPON，50G PON系统采取多项全新技术方案，后续需业界协同推进关键技术攻关和产业成熟，希望50G PON实现多模共存融合演进，并应加快oDSP技术成熟支持上行25G/50G多速率，同时加速C+光电器件成熟。

二是推动PON+FTTR协同架构发展，增强端到端千兆覆盖。为实现千兆连接提速和千兆服务体验保障，光接入网需通过延伸光网能力与Wi-Fi体验保障并举，面向最后一百米打造端到端千兆固网。当前，FTTR架构标准已进入发布流程，业界正在协同加速推进FTTR物理层、协议层和光层OAM标准研制。张德朝介绍，面向2H/2B千兆宽带室内无缝覆盖部署，从系统角度看，集中管控、千兆无缝覆盖、协同组网是FTTR三大核心要求；从光纤网络看，根据应用场景对FTTR从设备供电的难易程度，FTTR ODN需新增远程供电能力和相应管控能力。

前沿技术：下一代800G+空芯光纤及系统探索

张德朝表示，中国移动面向未来已经提前布局开展800G高速互联、空芯光纤及系统研究，提升技术储备和前瞻性创新。

一方面，开展800G前沿技术研究，持续推进传输性能提升。基于90GBd的64QAM-PCS 800G，采用G.654.E+混合放大，实现了1000km+极限传输；基于95GBd的64QAM-PCS 800G，采用G.654.E+纯拉曼放大，实现了2018km极限传输。但是，800G目前仍存在多种调制码型、器件速率等潜在技术路线，光纤层面G.652D是否还能满足需求、G.654E截止波长应如何修订、是否维持单纤80波、是否扩展S波段，均需从系统层面统筹研究并明确技术方案。

另一方面，中国移动联合业界伙伴从光纤设计与拉制、面向空芯光纤的光通信系统攻关、产业生态和标准化等方面深度合作，联合推进空芯光纤及其光传输系统技术发展。一是深入研究空芯光纤损耗物理损伤机制，联合研发团队实现0.28dB/km@1290nm的损耗，单次拉制长度可≥5km，居全球第一阵营。二是从反谐振空芯光纤的全新关键参数特性出发，开展信道容量极限估计、新物理维度的系统架构、关键光器件等关键方向研究，完成首个空芯光纤非线性系数上限测量、首个超高功率入纤功率的40×800G实时传输实验。三是协同全产业共同突破反谐振空芯光纤大规模工业化制备难题，推动空芯光纤工业制备成为中国光学工程学会5大产业难题。但是，仍需从理论、工艺、标准化和系统等多个层面进行研究和推进。

张德朝最后指出，中国移动愿携手各方推进面向算力网络的新型全光网络技术和产业发展。

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