中国联通沈世奎：100G相干接口将逐步向网络边缘延伸，但仍然面临挑战
5月11日消息（南山）我国在去年2月全面启动“东数西算”工程，一年多来成绩斐然，光网络作为算力基础设施，其价值也得到业界的高度重视。在今日举办的“2023中国光通信高质量发展论坛——光芯片与高端器件技术研讨会”上，中国联通研究院光传输首席研究员沈世奎博士发表演讲，对低成本100G相干技术及应用进行了探讨。
沈世奎首先指出，运营商打造全光底座，具有四大业务价值：联家、联企、联云、联算，中国联通在2022年底正式发布了四张精品网建设计划，分别是5G精品网、宽带精品网、算力精品网和政企精品网，持续打造集高速泛在、云网融合、绿色低碳、安全可控于一体的智能化综合性数字信息基础设施。
随着带宽需求急剧增加，传送网单波速率和系统容量也均在不断提升，已经部署10年的100G骨干网络，迎来了升级换代的时刻。光网络进入超100G时代，相干技术将继续大展身手，朝着极致超强性能的长途骨干网应用和可插拔高集成度低功耗的城域网应用两个方向发展。在骨干网方向，400G WDM成为运营商研究部署的主流技术，多个运营商已开展400G试点。城域网层面，在千兆光网高速发展的驱动下，带来城域网络带宽需求快速增加；算力时代边缘计算兴起，也带来对城域数据中心光互联的巨大需求。沈世奎指出，目前运营商城区固网业务以光纤直驱承载为主，郊县固网业务以县乡波分承载为主，目前以10G为主，未来将逐步引入低成本100G，以适应业务升速及大客户/5G回传的综合承载；县乡波分系统通常以环形结构为主，环长主要在150km以下，但对成本敏感。
如何引入低成本100G，如何选择低成本DWDM光模块，相干和非相干技术会在哪里找到平衡点，是业界正在探讨的问题。目前，城域边缘网络用100G接口技术主要有几类：100G ER4/ER4 Lite接口和100G ZR4接口，均不支持DWDM；100G非相干接口，支持DWDM，传输距离为60-100km，且需要较为复杂的色散补偿功能；100G 相干接口，支持长距离骨干应用，同时向下覆盖短距离城域应用，但成本高。
沈世奎建议，针对城域应用，尤其是边缘接入层，建议光模块厂商和设备厂商，聚焦DSP和光学部分的优化，开发和提供低成本的相干100G光模块及设备，持续推动DWDM技术不断下沉，从长距离骨干网，到城域网核心，再到城域边缘接入层，这是一脉相承的技术体系。当前困境是以骨干网应用的高性能100G相干方案，由于性价比原因，很难下沉到网络边缘接入，面临其它综合接入方案时，竞争力不强，导致运营商城域光网络有开始向汇聚层收缩的潜在问题。
100G相干逐步在城域边缘的规模应用，单位带宽的成本和功耗优势是关键，功耗低、集成度高的CFP2/QSFP等热可插拔将是最主要方式。当前已有多家国内外厂商发布了面向城域边缘应用的100G相干光模块，包括华为，旭创，Coherent，Marvell等。目前来看，100G相干光模块供应商偏向垂直整合，沈世奎呼吁国内有更多厂商参与，尤其是稀缺的DSP芯片开发。同时，随着WDM技术下沉，同样也需要低成本ROADM技术随之下沉，取代传统的OM/OD和FOADM，打造动态城域光网络。
沈世奎最后总结，业界需要进一步探讨和推进低成本100G城域相干技术，加强对于核心芯片和器件的攻关，尤其是DSP芯片等，推动城域边缘接入网络逐步从10G向100G升级演进，将相干100G技术从骨干网一直延伸至城域网络边缘，从而打造更具竞争力的全光底座。
