陪伴5G-A、6G手艺成长，和“东数西算”项目等计谋需求的增加，主干传送网在超年夜带宽、超长距离和超低时延方面面对更高的需乞降挑战。主干网是分析承载各项营业的消息“年夜动脉”，是全部消息根本举措措施的“承重墙”。面向“东数西算”“东数西存”等算力收集典型场景需求，中国挪动建立400G新型全光网，修建算力收集的全光底座。

100G范围利用已历经10年，400G是光传送网的下一项严重变化性代际手艺。400G经由过程晋升旌旗灯号波特率和采取高阶调制格局，使单纤传输容量晋升4倍，单比特本钱无望下降至60%。但是比拟100G，400G系统的OSNR容限要求最少晋升6dB，需系统化地对光纤、光放年夜器、调制格局等多维度要害手艺展开攻关，以知足80波的年夜容量�����APP系统要求和城域中短距和主干长距分歧利用场景的传输机能要求。面向城域中短距利用，应重点斟酌频谱效力和低本钱摆设，基在G.652.D光纤和纯EDFA放年夜还是400G城域网的根基要求。面向主干长距利用，应重点斟酌传输机能。

尝试成果注解，斟酌逐站OXC穿通的全光组网场景，16QAM撑持约240km的传输距离，能够知足数据中间互联场景需求，若传输机能进一步晋升可斟酌在城域网部门利用；16QAM-PCS具有约720km的传输能力，可笼盖城域、部门省域传输的首要场景；QPSK可实现1500km以上的无电中继传输，是400G长距利用的最好码型选择，连系G.654.E光纤和拉曼放年夜手艺能够进一步耽误系统无电中继传输距离。400G QPSK手艺的引入，标记着光传送网财产正式进入“C6T+L6T”宽谱光通讯时期，是继SDH、直调WDM、OTN光联网和相关光通讯后又一严重手艺变化。

400G驱动光传送网进入宽谱光通讯时期

面临业界具有的多种400G手艺走向，中国挪动明白了城域/省域中短距场景采取16QAM和16QAM-PCS，主干长距场景采取QPSK的手艺线路。在100G时期，基在C4T波段在50GHz通道距离下实现80波系统。而对分歧的400G调制手艺，16QAM的波特率约为67GBaud、通道距离为75GHz，为知足80波的系统设置装备摆设，波段规模需从保守C4T波段扩大到C6T波段；16QAM-PCS的波特率约为91GBaud、通道距离为100GHz，若要知足80波设置装备摆设要求，波段规模必需从C4T波段扩大到“C+L”波段；QPSK的波特率约为130GBaud、通道距离为150GHz，80波系统需要进一步扩大到12THz的“C6T+L6T”波段。由以上可知，“宽谱”是400G时期最凸起的手艺特点，也是最显著的手艺挑战。

宽谱手艺的利用首要面对宽谱器件与宽谱系统两年夜挑战。在从100G到400G的手艺成长过程中，光模块在器件带宽方面面对庞大的压力和挑战，需从28GBaud最高晋升至130GBaud。光通讯进入宽谱时期后，光器件和模块在宽谱方面的挑战加倍凸显。在波段规模扩大至“C6T+L6T”后，EDFA放年夜器呈现了L波段长波增益低、放年夜器体积年夜、分歧波段难以一体化放年夜等新的手艺困难；WSS、ITLA等其他焦点组件，需要撑持扩大至新的波段规模且机能与C波段连结分歧，并由分立式向“C+L”一体化演进。

另外，在宽谱系统层面，“C6T+L6T”波段最长与最短波的频差达12.5THz，已很是接近受激拉曼散射（SRS）效应的13.4THz增益峰值。在SRS效应的感化下，短波旌旗灯号功率将被长波抽取，形成显著的波道间功率不服坦，致使系统全体传输机能的劣化。中国挪动经由过程尝试注解：80波设置装备摆设的“C6T+L6T”400G QPSK旌旗灯号颠末一个80km G.652.D尺度跨段传输后发生的最年夜功率转移就已高达7dB，而在划一尝试前提下，100G利用的C4T波段仅具有小在1dB的功率转移。此时，满波设置装备摆设的400 QPSK系统平衡除面对12THz宽谱、跨“C+L”波段两年夜挑战外，还需处置SRS效应而至的功率转移问题，包管系统结尾各通道机能附近。当前，中国挪动已实此刻静态情况下平衡后波道平展度

中国财产引领400G QPSK手艺走向

2018年至2021年，业界前后推出了采取16QAM和16QAM-PCS实现单通道400G传输的手艺线路。国表里相干企业普遍介入，配合鞭策了手艺成长、尺度制订和财产完美，手艺和财产处在并跑程度。例如，日本NTT公司在2020年基在EDFA/拉曼夹杂放年夜和G.654.E光纤采取400G 16QAM完成2019km及时传输实验；中国挪动在2021年基在纯EDFA放年夜和G.652.D光纤采取400G 16QAM-PCS完成1077km沈阳—年夜连现网实验，链路含16个跨段、平均跨段消耗21dB，且系统结尾具有6dBOSNR余量。

颠末财产界多年的尽力，400G 16AM-PCS的B to B OSNR容限已达约17.5dB。在基在G.652.D光纤的典范商用处景下，可撑持约1000km的点对点传输和约720km的逐跨OXC组网传输。但是，我国幅员广宽，面向“东数西算”超长距离、超低时延需求，招考虑OXC全光组网和1500km以上的传输能力。另外，对引入光层庇护的跨段，还要增添年夜约4.5dB的额外插损。400G 16QAM-PCS手艺难以较好知足我国的长距主干网现实需求。是以，中国财产在2021年提出采取400G QPSK低阶调制、130GBaud高波特率、“C6T+L6T”扩大波段手艺线路，以知足超1500km 80波系统传输。但高波特率、扩大波段等手艺难度年夜，对芯片、器件要求高，财产成长早期投入QPSK端到端研发具有疑虑。

经由过程充实论证QPSK的手艺劣势，和斟酌将来800G和更高速度收集必定走向高波特率、扩大波段线路，中国挪动结合国内财产界果断地明白了以QPSK作为400G主干全光网的手艺基石，全力鞭策光传送网财产进入宽谱光通讯时期，协同推动手艺和财产加快成长。2023年中国挪动在宁波、北京、贵阳召开3次手艺进展发布会，公布缔造400G长距传输3项世界记载，结合财产根基建立了涵盖芯片、器件、模块、装备、系统的自立可控财产链，无力推动了400G QPSK手艺和财产成熟。

2023年3月，在宁波主办“光网筑底算力扬帆——中国挪动算力收集400G全光网手艺实验阶段总结暨财产推动钻研会”，发布世界最长距离400G光传输手艺实验收集。在预留0.06dB/km光纤保护余量的条件下，实现了基在G.652.D光纤、EDFA/拉曼夹杂放年夜的5616km传输，且系统结尾仍具有2.2dB的OSNR余量，验证了QPSK的长距传输能力。2023年5月，在北京举行“《下一代全光主干传送网白皮书》发布会”，展现了基在G.654.E光纤和纯EDFA放年夜实现的“C6T+L6T”波段400G QPSK7000km传输功效，是今朝尝试室测试的最高程度，论证了G.654.E光纤在晋升超高速超宽谱光传输系统机能方面的优胜性。

2023年6月，在贵阳举行“中国挪动‘九州’算力光网白皮书暨财产成长倡议发布会”，公布基在G.652.D光纤完成了全球最长距离的纯EDFA典范商用处景80×400G QPSK 1673km现网实验，链路含30个跨段、平均跨段消耗19dB，在预留0.06dB/km光纤保护余量的条件下，系统结尾OSNR余量6.4dB，查验了400G QPSK面向商用摆设的系统能力。相干研究功效在手艺上周全论证了基在QPSK的400G新型主干全光网的可行性，焦点手艺参数和目标已根基知足现网利用需求，为建立算力收集的年夜带宽、低时延全光底座打下坚实根本，是以2023年无望成为400G范围商用元年。

400G和G.654.E光纤双双进入高速成长期

中国挪动面向算力收集等新营业成长需求，以建立手艺进步前辈的根本收集为己任，今朝已完成省际400G新型主干网扶植方案的计划和决议计划，最先建立全球首个最年夜范围、最广笼盖的400GOTN主干网，同时加速手艺利用、收集演进，助力算力营业、数字经济成长。另外，连系流量增加，估计2024年400G手艺将进一步向省域主干、城域焦点层延长利用。

G.654.E光纤比拟保守G.652.D光纤具有超低消耗和低非线性的手艺劣势，对400G系统能够带来最少2dB的机能晋升。中国挪动与财产界正在协同推动扩年夜G.654.E光纤的摆设利用。面向800G和更高速度系统演进，G.654.E对系统机能晋升的需要性加倍凸显，具有更加广漠的利用空间。

从手艺成长来看，400G QPSK光模块当前均为MSA固定模块，将来两三年应在传输机能根基不变或知足系统要求的条件下向可插拔、小型化、低功耗演进；在超宽谱器件方面，国内支流厂家的ITLA、EDFA、WSS等焦点器件已周全撑持12THz，需要进一步指导“C+L”双系统向单系统演进；在自立可控方面，应进一步增强高速光管芯、进步前辈oDSP芯片等要害组件的国产化攻关冲破和完美。另外，基在摆设一代、预研一代的手艺成长理念，应环绕单通道800G/1.2T系统展开要害手艺研究，提早结构下一代光通讯前沿手艺。

编纂：黄飞