C114訊 4月26日消息（岳明）昨天，作為“2024中國光通信高質量發展論壇”的重要專場論壇，“400G開啟光傳送網新時代”線上研討會順利召開。會上，諾基亞貝爾基礎網絡業務集團光網絡事業部首席架構師呂名揚應邀作了題為《光傳送網的代際節點和演進路線》的主題演講。

呂名揚指出，從產品端來看，無論是從應用速率還是從波特率來看，全球相干產品更高速率的出貨數量都在增長。可以說，在短暫低谷之后，2023年全球光網絡市場重新開啟了新一輪發展周期。與移動通信存在明確的代際演進特征不同，光網絡并沒有明確的代際特征，但“從速率來看，400G已經完全成熟，400G將開啟下一代光網絡的建設周期。” 如何進行光傳送網的代際區分和規劃將是業界未來的重要課題。

呂名揚表示，作為諾基亞唯一在華運營平臺，諾基亞貝爾積極參與 “啟航行動”中的未來網絡產業。特別是在未來網絡產業中的下一代光網絡任務方向上，聚焦低功耗/高集成度/高符號速率的光電技術，以及超大容量長距離光傳輸系統技術兩個領域，進行了深入研究，積極推動產業與應用落地。

光網絡代際劃分需要新指征

2016年，采用14納米的CMOS DSP制程面世，波特率為60Gbaud，采用QPSK調制格式，網絡傳輸速率可以實現200Gbps。這一代產品同時具備了400G傳輸的潛力(16QAM調制格式)，這也是業界最早出現的400G產品，但距離是受限的，只能應用在城域等短距場景。

2019年，采用7納米的CMOS DSP制程面世，最高波特率達到了90Gbaud，采用QPSK調制格式，可以實現300Gbps的傳輸速率；但如果采用16QAM PCS調制，雖然相比于16QAM凈傳輸速率略微下降，但傳輸距離得到極大增強，可以實現千公里的400G應用。

2023年，全球所有主流廠商都陸續發布基于5納米工藝，120Gbaud的產品，采用QPSK調制格式，可以實現干線級別400G的超長距離應用。三代400G技術的持續演進，補全400G所有的應用場景，也標志著400G建設周期進入到新階段。

400G并不是終點，業界開始廣泛討論下一代光網絡的標志速率將會是800G還是1.6T。從芯片角度來看，90Gbaud的產品就可以支持800G應用，但傳輸距離受限；采用5納米制程支持的120Gbaud產品，同時采用16QAM PCS調制，就可以實現800G千公里級別的傳輸。如果采用3納米工藝下的180Gbaud產品，通過PCS調速技術略微降低傳輸效率將可以實現更遠距離的800G傳輸。而如果使用QPSK調制格式實現800G，將需要240Gbaud的光電器件，目前業界仍沒有可行的技術路線。

400G對應了三代技術，而800G將對應超過4代技術，由此可見，調制格式、波特率以及速率劃分方式高度耦合的情況在800G時代已經不再通用。在未來高速光網絡的演進過程中，作為劃分標準的傳輸速率，已經不是合適的指征。“我們認為符號速率，或者叫單波的波特率，因與DSP的制程和光電器件帶寬有強相關性，是非常合適的光網絡代際劃分指征。”

降本增效：下一代光網絡商業化路徑

光網絡的代際演進，究竟為網絡帶來了什么？

呂名揚認為，無非是有兩個需求，一個是降本，一個是增效。

降本方面，重點關注降低器件成本，單比特成本以及單比特功耗。細分來看，器件成本主要包括DSP芯片、光電芯片以及生產成本。其中，DSP芯片的商業進程非常快，而且有很強的規模效應，隨著出貨量的快速增長，成本會快速攤薄。

對于光模塊而言，光電芯片成本占比超過70%；光電芯片成本之所以居高不下，主要是因為其以模擬芯片居多，很難受益于CMOS成熟商業化的規模效應，而且本身會有更高的研發成本以及更高的生產成本。垂直整合將會成為優化光電芯片成本的重要路徑，采用自研而不是外采的方式來降低光電器件成本，同時通過更為先進的集成工藝，可以實現產品的整體造價最優。

從功耗角度來看，DSP是光模塊功耗的核心，諾基亞貝爾推出了自研PSE系列的DSP芯片，并針對干線和城域應用推出不同款芯片，對傳輸側和接受側的算法進行優化，持續優化DSP性能與功耗。

增效方面，即便產業界在不斷提升集成度，但以QPSK調制格式為參照，芯片和DSP算法能帶來的性能提升已經越來越有限，進一步逼近香農極限。

如何讓光網絡釋放更大的價值，呂名揚認為至少有兩個方向：基于AI/ML的網絡自動化和數字孿生，進一步提升運維/智能化管控；基于通感一體提升網絡附加值。

呂名揚援引新質生產力的公式解釋道，新質生產力=（科學技術+生產要素+產業）×（勞動力+勞動工具+勞動對象）。其中，DSP代際演進、大帶寬光電技術、集成技術可以看作是科學技術；而數字孿生、網絡智能化則是生產要素；通感一體則說明光網絡不僅僅可以進行通信功能，還可以創造新經濟。從勞動工具維度來看，AI則是下一代光網絡的必然選擇。

“對于AI而言，無論算法多么智能，數據一定是基礎。”呂名揚表示。所以，諾基亞貝爾采用了基于Streaming Telemetry的開放管控體系，相比于以往的網絡管控工具，Streaming Telemetry可以實現秒級的數據采集，這就為網絡管控帶來了非常豐富、精確的數據，助力用戶將數據轉化為實實在在的利潤，比如網絡運維成本的降低，網絡可用性指標的提升等。

除了網絡智能化之外，通感一體也是業界關注的重點。“光纖本身作為一種物理介質，它可以感受到外部環境的變化，通訊設施可以用作更多傳感的用途。對于下一代光網絡而言，通感一體是非常大的亮點，可以實現光網絡的業務轉型，為光纜的擁有者帶來更多的利潤。”