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總的來看，目前國內光通信行業的關注重點，集中在以下幾個方向：
1、400G的全面落地2、G.654.E光纖的加速部署3、LPO的崛起4、FTTR和50G PON5、高性能算力集群網絡
接下來，小棗君就逐一向大家進行解讀。
█ 400G的全面落地
經過產業鏈上下游的多年準備，今年，國內光通信骨干網終于要迎來400G的全面落地。
根據與會專家提供的信息，在“東數西算”戰略的帶動下，在“算力網絡”的建設愿景下，運營商側正在積極布局全光運力建設，開展400G建設和試運行：
中國電信方面，建成了大灣區首張400G全光運力網，ChinaNet骨干網完成了400GE IP+光長途傳輸現網試點。
中國移動方面，建成橫跨浙江、江西、湖南、貴州四省的400G全光試驗網，2023年底準備啟動相關的部署和實施。（據透露，省內400G的集采會在10月份開啟。）
中國聯通方面，在山東、浙江、上海等多地建成400G試驗網。
400G高速互聯，是全光運力的再次升級，是全光轉發低時延、高速光模塊等多種技術的合力。它的目標，就是為了提供確定性的承載，以及品質入算的能力。
目前的現實情況，隨著數據中心的大量建設，骨干網帶寬需求持續增加。省際出口帶寬，整體來看會達到超百T的量級。
在時延方面，我們國家東數西算戰略提出的基本要求，是：城市內部要做到1毫秒，城市到樞紐節點5毫秒，樞紐節點和樞紐節點保持20毫秒。
所以這些，都意味著骨干網升級400G迫在眉睫。
經過多年的摸索，基于130GBaud波特率、QPSK調制方式的單波400Gb/s系統，已然成為國內長距離干線建設的首選。
CCSA現在已經完成了城域400G和長距400G的標準發布，城域800G和400G超長距的標準也在編制的過程當中。
在波段擴展方面，C6T+L6T波段（共12個T）也已成為共識。
值得一提的是，除了400G之外，800G、1.6T的技術研究和標準建設也在穩步推進中。部分廠商都已推出了樣品，并進行試點。
800G和以上的光模塊，在多個標準組織中都在持續的開展。像IPEC、800GPortal和CCSA，已經有了部分標準的發布。大部分的標準可能會在2024-2025年陸續發布。
速度升級看上去很簡單，但牽扯到頻譜的擴展，光器件的升級，模塊的功耗和體積控制，集成度上的要求，以及產業鏈的復用，真的沒有想象中那么簡單。
后面的道路，漫長且充滿挑戰。
█ G.654.E光纖的加速部署
相信大家最近也看到了中國移動關于G.654E光纖光纜產品的集中采購招標公告。
這次采購累計8463皮長公里，折合122.79萬芯公里。相比2022年的首次654E光纖集采（2134皮長公里，折合33.24萬芯公里），這次的集采規模增長近4倍！
G.654E光纖的上量，也是為骨干網400G全面升級進行的鋪墊。
G.654.E光纖具備超低損耗、低非線性性的特點，在超長距光傳輸方面展現了非常好的性能，獲得了三大運營商的一致認可，將用于構筑算力網絡全網骨干網。
在產業方面，G.654.E光纖已經具備了規模生產的能力，進入了工程應用的階段。
目前，G.654.E光纖國內總共只有3萬皮長公里左右，在整個干線網的占比只有不到3%。未來幾年，G.654.E光纖的建設規模潛力巨大。
在性能上，G.654.E光纖的損耗未來還有望優化到0.15dB/km，整個C+L波段的傳輸平坦度也有可能進一步提升。這對于C+L波段的應用也會帶來幫助。
根據數據統計，截止今年6月份，國內光纜網總長度已經達到了6196萬公里，長途的光纜線路超過了111萬公里。
隨著算力網絡建設的進一步加速，圍繞算力樞紐節點之間，還需要建設130條干線光纜。
這些新建設的新型光纜網，將進一步提升數據的傳輸帶寬和性能，對有利于網絡架構的升級。
在光纖光纜方面，還有兩個重要的技術方向值得關注。
首先，第一個，是空分復用的多芯少模光纖。
空分復用的多芯少模光纖已經成為突破Pbps容量的可行路徑。
今年，中國信科集團光通信技術和網絡全國重點實驗室實現了總傳輸容量4.1Pb/s、凈傳輸容量3.61P/s的單模19芯光纖傳輸系統實驗。
粵港澳大灣區建設的超級光網絡，總長度超過160公里，連接廣州和深圳，采用烽火自主的空分復用光纖光纜技術，打造了目前世界上距離最長、容量最大的空分復用光通信系統。
圍繞著空分復用這一塊的標準化也是在逐步推進中。
在中國通信標準化協會的TC6，已經立項3項空分復用有關的研究課題。去年9月，ITU-T SG15會議發布“空分復用傳輸有關技術報告”。
總的來說，國內國際的標準組織對這塊都是非常關注的。
另一個重要方向，是空心光纖。
空心光纖，顧名思義，光纖中心是一個空氣或真空芯，而不是玻璃或其他材料。它被認為是一種顛覆性技術，具有大帶寬、低時延、低損耗的特點，被廣泛看好。
因為整個介質發生了變化，在空氣中傳輸，所以每公里時延降低1.54微秒。
在超低損耗方面，理論最小損耗可以小于0.1dB/km。目前，像南普頓大學公開的是0.174dB/km。
空芯光纖還有一個非常重要的特點，就是具有超低的非線性。
目前，空芯光纖的行業關注度很高。它在光纜結構標準化以及跟傳輸系統之間的協同創新還處于早期階段，有很多機構都在參與預研。
空心光纖一個值得關注的瓶頸在拉絲長度。
目前，實心光纖可以拉1萬公里。但空心光纖極限也只有10公里，相差3個數量級。這直接帶來了巨大的成本差異，影響規模化生產。
█ LPO的崛起
去年和今年年初，我們還在熱議CPO/NPO。如今，LPO又來了。
前面我們提到，在數據帶寬需求的推動下，光模塊從400G向800G，進一步向1.6T演進。
速率越來越高，傳統可插拔光模塊的集成度、功耗等問題將變得非常難以解決。
之前，行業提出了CPO和NPO。現在，又提出LPO（Linear Pluggable Optics，線性可插拔光模塊）。
LPO通過線性直驅（Linear-drive）技術替換傳統的DSP，將對應的整體補償功能轉移到模塊的模擬電芯片和對應的ACK Serdes的功能單元中，在低損耗、低功耗、低延時、低成本和熱插拔等方面，具有比較大的優勢。
LPO保持了模塊可插拔形態。根據業界數據，LPO功耗相較傳統可插拔光模塊下降50%，與CPO接近。
采用線性直驅方案后，硅光、VCSEL、薄膜鈮酸鋰功耗均可以下降50%左右。
低功耗不僅節省電能，而且能夠減少模塊內組件的發熱。
去掉DSP芯片后，系統減少了對信號復原的時間，延遲大幅降低。
DSP價格較高，400G光模塊中，DSP的BOM成本約占20-40%。LPO的Driver和TIA里集成了EQ功能，成本會較DSP上浮少許，但LPO方案還是可以將光模塊成本下降許多。
相比于CPO，LPO沒有顯著改變光模塊的封裝形式，采用可插拔模塊，便于維護，并且可以充分利用現有的成熟技術。
根據預測，LPO將在2024年的年底實現量產。
關于LPO是不是最優解，會議上的專家也有提出不同看法，認為需要通過設計和實驗進行深入論證。
LPO不是只有優點，也有缺點。
因為去掉了DSP，所以，需要更強的SerDes去補償。而更強的SerDes，就意味這成本會變高。
此前應用較為廣泛的光模塊是基于50G的SerDes，目前400G、800G的光模塊都是基于100G的SerDes，以后就是200G的SerDes。
SerDes是指電這塊的速率，光這塊的速率也有相應的演進，這個演進對光模塊的影響是速率在不斷提升。
LPO還會帶來互聯互通的問題。不僅是交換機之間的互聯互通，還有傳統光模塊的互聯互通。這使得LPO的應用場景受限。
關于LPO的技術細節還是比較復雜的。后續，小棗君會專門撰文對其進行介紹。
順便說一下封裝。
傳統的光模塊的封裝形式多種多樣，到了400G、800G、1.6T，這種情況要有所改變。封裝格式在不斷收斂，比如縮減到QSFP-DD和OSFP，相關的模塊可能會縮減到OSFP和CFP8。
封裝格式的收斂，對于產業發展來說，是一件好事。
█ FTTR和50G PON
在本次會議上，另一個關注重點，就是接入網層面的FTTR和50G PON。
FTTR這兩年運營商一直都在積極推動。目前，各運營商已有幾百萬的用戶，據說，年底要突破1000萬。
運營商也隱晦表達了，FTTR對家庭用戶來說，存在一定的需求不足。所以，FTTR的推廣重點，現在開始一定程度地從FTTR-H（面向家庭）轉向FTTR-B（面向企業），包括大B和小B（小微企業）。
PON技術方面，目前就是從10G PON轉向50G PON。
國內2021年左右開始推動10G PON建設，僅不到3年，整個千兆光網的覆蓋已經超過5億家庭，有超過1億的千兆用戶。
現在，運營商正在積極進行技術驗證和儲備的，是50G PON。根據預測，2024-2025年，將是50G PON推出的時間。2027-2030年，50G PON將達到一定規模。
目前，50G PON的標準制定工作已經基本成熟。相關產品已經有了不少樣機，運營商也組織進行了試用。
從技術層面來說，50G上行的難度和挑戰最大。ONU想和以往一樣不變，不太現實。要么集成SOA，要么采用大功率激光器，還有待進一步驗證。
除了家庭場景之外，運營商開始將PON技術引入到行業場景，例如工業PON。
行業場景對時延有更高要求，所以50G PON需要重點關注時延能力的提升。在工廠多種協議的兼容性上，在遠程供電能力上，在抗干擾能力上等各方面，工業PON都是有一定要求的，它的挑戰比家用寬帶場景要復雜得多。
另外，還需要提一下，OTN的下沉，仍然在推進之中。
OTN點對多點的品質專線，可以支撐OTN進一步向用戶延伸，把OTN技術和現有的ODN和傳輸網、接入網進一步融合。接入側通過固定的分配，傳輸側通過OICO和ODO的硬管道，達到端到端硬隔離的傳輸。
█ 高性能算力集群網絡
AIGC是今年最火的話題。光通信行業也受到AIGC大模型高速發展的帶動，獲得了不錯的業績表現。
我今年寫過了多篇關于高性能網絡的文章，介紹AIGC大模型背后的網絡支撐技術。
AIGC大模型需要大量GPU來支撐計算，集群規模越來越大，對集群網絡的性能要求極高。
網絡的帶寬、時延、穩定性和可靠性，直接影響了GPU集群的計算時間，也決定了整個計算的成本。
目前，主流的技術路線就是InfiniBand（IB）和RoCE方案。
IB為英偉達私有協議，成本太高，基本上是后者的3-5倍。所以，越來越多的廠商，選擇傳統以太網結合RDMA技術改造出來的新型以太網RoCE。
RoCE是開源的，各種廠商都有相關的解決方案，選擇余地比較多，性價比高。
目前，國內主要使用的GPU是英偉達A800（A100買不到）。A800的互聯帶寬是400Gbps，A100是600Gbps。
H100的互聯帶寬更是高達900Gbps（H800是450Gbps）。
所以國外在抓緊搞基于800G光模塊的智算集群。我們還是以400G為主，對800G的需求不算太強烈。但持續的追趕，還是必須的。未來幾年，我們就是想辦法從400G干到800G。
從宏觀來看，RoCE給國內廠商提供了一個很好的趕超機會，也為國內企業發展AIGC大模型提供了選擇余地。
好了，以上就是目前國內光通信行業的重點關注領域進展。限于篇幅，很多技術細節上的內容就不深入展開了。
編輯：黃飛
工商網監
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