单波1.6T能否引领光传送网新纪元？技术挑战与未来路径解析

9月11-13日，第25届中国国际光电博览会在深圳举行，在同期举办的“算力时代新型光传送技术论坛”上，中国移动集团级首席专家、中国移动研究院基础网络技术研究所所长李晗表示，相比800G/1.2T，1.6T有望成为400G后的下一个重大代际技术。 李晗指出，高速光通信是智算中心提升算效的重要基石，面向智算中心间分布式训练，需针对不同并行算法采用差异化策略。面向智算中心内互连，可考虑引入OCS和MTN支持多层次低时延切片满足多租户硬隔离需求。 单波1.6T是光传送网下一个重大代际的竞争焦点 李晗介绍，面向算力网络对光网络的新需求，中国移动构建了基于400G高速互联的灵活高效新型全光网技术架构，推进超大带宽、灵活调度、光载智算、前沿技术创新，打造算网融合的全光网络技术创新高地。 截至目前，中国移动已经完成国家“东数西算”八大枢纽400G互连建网工程，覆盖135个城市，采用双平面建网理念构筑高品质端到端算力网络服务，枢纽间满足1-5-20ms时延圈要求，开通运行稳定与100G时代无差异。 李晗指出，400G正在从省际骨干网进一步向省内骨干网和城域网延拓，存在QPSK、16QAM-PCS、16QAM三条潜在技术路线，应结合传输能力、频率效率、部署成本等因素综合考虑。目前来看，在省内骨干400G网络QPSK和16QAM-PCS并存，组网范围大的省内骨干场景可采用QPSK技术提升传输能力，而传输距离要求不高的省份可采用PCS技术，频谱效率更高、成本更低。城域400G主要是16QAM与16QAM-PCS之争，目前已基本收敛到16QAM-PCS单一码型，但是否引入C+L波段仍待研究。 李晗认为，单波1.6T是光传送网下一个十年代际的竞争焦点。相比800G/1.2T，1.6T有望成为400G后的下一个重大代际技术，ITU-T已经启动B1T电层标准的研究和制定，先行立项G.709.b1t，涉及帧结构、开销、速率、映射及FEC等。1.6T电层主要技术方向包括面向主流以太业务承载进行优化，以及采用大时隙、舍弃小颗粒度，简化复用层次。 “单波1.6T光层在传输距离、传输容量、传输介质三大方面均面临巨大技术挑战，需协同产学研攻关高速光管芯、宽谱光器件，明确光纤基础设施技术演进路线及策略，满足1.6T骨干传输现网应用需求。

”李晗说。 光通信是智算中心规模扩展的重要基础 智算需求快速增长，规模急剧增大，高速光通信技术是智算中心内和多局址互联场景下提升算效的基础。

李晗介绍，长距互联将带来时延劣化和互联带宽增加，针对数据并行、模型并行和混合专家并行等不同大模型并行策略，应采用差异化策略。 与此同时，随着智算AI迅猛发展，行业多租户分隔是数据中心发展重要方向。数据中心同时服务多个租户，可提高DC利用率、降低成本，但同时需保护租户数据的安全性和隐私性，确保各租户业务性能等彼此不受影响。 李晗提出，面向行业多租户差异化需求，可考虑引入OCS和MTN支持多层次低时延切片。基于OCS支持光切片实现物理隔离，基于MTN支持电切片实现精细化灵活动态隔离。

面向智算灵活配置和绿色发展需求，中国移动加快OCS在智算中心光电高效协同研究，推进OCS性能提升。

李晗同时提出，相比实芯光纤通过材料掺杂实现全反射导光，空芯光纤基于全新空气导光机理，非线性效应大幅降低，传输时延降低30%以上，可突破实芯光纤的“非线性香农容量极限”与“传输时延极限”两大物理瓶颈。 随着系统速率提升，基于多模光纤的850nm VCSEL可支持的传输距离持续缩短，在数据中心内的应用空间被持续压缩，应用场景从500m已最低减小到30m，在400G时代难以满足Spine-Leaf交换机互连。 为尽可能挖掘VCSEL的技术潜能，中国移动提出基于空芯光纤的VCSEL技术方案，在850nm波段，空芯光纤相比实芯多模光纤在传输损耗、色度色散、模式纯度等方面均具有显著优势，有望基于VCSEL+空芯光纤实现≥2km单lane 200G信号传输，满足智算中心网络跨机楼互连需求，有力拓宽VCSEL技术路线应用场景。 演讲的最后，李晗总结说，VCSEL光模块与反谐振空芯光纤结合将有望实现B400G短距光模块从30m向km级延伸的潜力，但在VCSEL单模特性、空芯光纤设计和耦合方面仍有技术挑战待解决。“未来，VCSEL+空芯光纤有望提供更高性能和更低成本的智算中心解决方案。”