中國聯通唐雄燕：構建全光底座，實現“聯家+聯企+聯算”

  在今天召開的“算力時代，城域光網演進方向探索研討會”上，中國聯通研究院副院長、首席科學家唐雄燕表示，城域光網絡將向著高速、融合、開放、低成本等方向發展。城域光網絡核心匯聚層將逐步引入16QAM 400G WDM，邊緣接入層需要低成本的100G WDM和低成本的ROADM/WSS技術，開放的模塊化波分將成為數據中心互聯的重要手段，構建全光錨點將助力全光綜合業務接入和一跳入云，城域網IP與光層的深度融合值得進一步探索。

  算力時代，城域數據中心光互聯需求增大

  眾所周知，運營商網絡采用分域分層方式規劃建設?？v向來看，運營商網絡分為光傳送，IP承載，接入(移動接入+固定接入)，數據中心與云，核心網與業務平臺;橫向來看，包括骨干+城域核心匯聚+邊緣接入，各層設備在數量上呈金字塔結構，骨干網設備需要滿足長距離大容量的高要求，但數量少，而城域網設備數量多，但對成本更加敏感。

  唐雄燕指出，隨著算力時代的到來，城域的數據中心越來越多，城域光互聯的需求也在不斷增大。

  算力網絡的發展呈現兩大趨勢：一是5G驅動邊緣計算MEC發展，另一個是隨著AI的普及，算力呈現泛在化和多樣化的趨勢，云計算由集中走向分布，城域數據中心需求快速增長。與此同時，運營商龐大的數據機房可以改造成邊緣數據中心，這也是運營商的獨特優勢資源。MEC部署位置由業務驅動，為滿足時延和數據安全敏感業務要求，可下沉至最接近用戶位置，這將帶來巨量的連接需求。

  “過去我們的全光網絡主要為了實現家庭和企業的連接，現在還要實現數據中心算力的互聯?！碧菩垩啾硎?，中國聯通希望構建一張全光底座，實現“聯家+聯企+聯算”。

  “聯算”要求構建貼近用戶的全光算力錨點，實現時延最優;“聯企”可以實現大企業可靠聯接，中小企業靈活聯接;提供2M-100G全顆粒接入;實現硬管道隔離，達到5個9高可靠，加速工業生產入算，賦能行業數字化轉型;“聯家”實現FTTR智慧家庭組網和OLT+ONT集成邊緣算力。

  今年我國正式啟動了“東數西算”工程，將構建全國一體化大數據中心體系?！皷|數西算”工程包括八大樞紐節點，十大數據中心集群，對數據中心之間的連接提出了明確的時延要求。

  唐雄燕表示，中國聯通提出了支撐東數西算的全光底座目標網架構，樞紐間通過OXC/ROADM構建全光互聯，打造20ms樞紐間連接，網絡架構穩定，可向400G傳輸速率平滑演進，支持立體多平面組網，滿足東數西算中長期業務需求;樞紐內通過OXC/ROADM構建樞紐內算力全光互聯，打造主要城市算力網關到樞紐內集群5ms時延圈，網絡可持續向400G演進;城市內通過增加全光錨點覆蓋，實現用戶到算力網關的一跳接入，打造城市內1ms時延圈。

  城域光網絡發展呈現出五大重要趨勢

  唐雄燕指出，城域光網絡的發展需要順從光傳送網絡的技術發展大勢——超高速和超大容量，光網絡已經進入超100G時代。在此背景下，城域光網絡的發展呈現出五大重要趨勢。

  趨勢之一：城域光網絡核心匯聚層向400G演進

  400G需要使用相干技術，相干光接口向極致超強性能的長途骨干網應用和高集成度低功耗可插拔的城域網應用兩個方向發展;400G作為未來主要的線路速率，需要根據系統容量和傳輸距離要求選擇QPSK和16QAM調制，距離較短的城域網可采用16QAM調制方式，并采用可插拔光模塊，CFP2封裝可插拔400G在2022年已開始大批量發貨。

  唐雄燕表示，中國聯通高度重視400G技術在城域網中的應用。2022年開展了現網400G WDM應用試點，核心節點間采用400G+OXC傳輸，支持6個ROADM/OXC節點的穿通能力，并測試了傳輸設備與路由器基于400GE(LR8光模塊)的客戶側接口互聯。目前，城域網核心匯聚層在當前100G WDM基礎上，將逐步向400G WDM演進，建議采用頻譜效率更高、系統容量更大的16QAM調制方式，設備型態上會有傳統波分、模塊化波分等多種方式。

  “在開展400G WDM應用的同時，中國聯通近年也在研究和試驗更高速率的800G WDM系統?！碧菩垩嘀赋?，800G WDM需要采用更高階的調制，如64QAM，因此傳輸距離會受限，在100多km范圍，支持2-3段的城域傳輸，且對傳輸鏈路反射要求更高。

  趨勢之二：面向數據中心互聯的城域光網絡走向開放解耦

  模塊化、DC化的城域開放解耦組網成為行業發展趨勢，全球范圍內市場快速增長，2015-2021年間的年復合增長率(CAGR)超過100%，2022年相比2021年也有19%的年增長率。

  據唐雄燕介紹，中國聯通自2019年正式引入開放的模塊化波分設備，目前已開始規模部署，應用場景包括城域數據中心光互聯及城域組網等。

  開放解耦是城域光網絡發展的重要方向，隨著SDN技術不斷成熟和部署，網絡開放和解耦成為促進產業創新、降低建網成本的重要趨勢。開放光網絡需要基于標準的南北向接口，運營商自研統一管控系統和協同編排器，構建多供應商開放組網的全光底座，有利于繁榮產業生態，加速業務創新。

  唐雄燕指出，中國聯通的城域開放組網部署包括面向專線接入的OTN-CPE設備，面向數據中心光互聯的模塊化波分設備等，已在逐步推廣應用。

  趨勢之三：城域邊緣層呼喚低成本的100G傳送和組網技術

  目前城區固網業務以光纖直驅為主，郊縣固網業務以縣鄉波分承載為主，現階段多為10G系統，未來需要逐步引入低成本100G，以適應寬帶業務不斷升速以及大客戶/5G回傳的綜合承載;縣鄉波分系統以環形結構為主，環長主要在150km以下，距離要求不高，但對成本敏感。

  “城域低成本的100G技術多種多樣，城域邊緣層應用量大，成本敏感，需要針對城域短距應用進行優化，實現低成本低功耗是關鍵?！碧菩垩啾硎?，現有的城域邊緣100G接口技術主要有100G ER4/ER4 Lite接口，不支持DWDM，距離在40km/30km;100G ZR4接口，也不支持DWDM，距離在80km;100G非相干接口，支持DWDM，距離在60-100km，需要配置OA+DCM，是否可規模推廣，業內尚未達成一致;100G相干接口，支持DWDM長距離應用，可同時向下覆蓋短距離應用，最小封裝尺寸CFP2，未來支持QSFP，但成本較高。

  唐雄燕指出，城域低成本100G波分是發展方向，目前城域低成本Nx100G相關技術標準已成熟，但產業鏈有待培育。當前用于骨干網的100G WDM設備和組網方案，由于價格原因，難以下沉到網絡邊緣。

  唐雄燕建議，針對城域應用，尤其是城域邊緣，光模塊公司和設備商應該聚焦優化簡化DSP和光學部分，開發和提供低成本的相干100G光模塊及設備，推動DWDM技術不斷下沉。

  同時，隨著WDM下沉城域邊緣，還需要低成本低維度邊緣ROADM配合，構建靈活動態城域光網絡。骨干光網絡已廣泛應用ROADM技術，通常采用20維甚至32維等更大維度WSS。隨著WDM技術下沉，ROADM技術也將隨之下沉，取代傳統的OM/OD和FOADM，但需要低成本ROADM技術。在城域邊緣層應用，低維度(4維/9維等)WSS將有較大的成本優勢，中國聯通正聯合光迅等產業合作伙伴積極開發國產化低維度WSS技術，以降低建網成本。中國聯通還提出了城域池化ROADM技術及架構創新方案，多個接入環共享池化ROADM板卡，以減少ROADM板卡數量和維度需求，降低匯聚站點空間與成本。

  趨勢之四：城域網IP與光層的協同融合不斷深化

  在SDN統一管控和網絡融合大背景下，城域網 “IP+光”融合不斷深化，將有可能從跨域智能協同與資源統一編排，進一步向設備層面融合邁進。由于相干光模塊不斷小型化，已具備白光模塊相同封裝尺寸;相干光模塊將不僅僅是應用光網絡設備的技術，也可直接應用于IP網絡設備，IP與光網的邊界越來越模糊。

  唐雄燕指出，可插拔相干光模塊在不同專業網絡和設備上的應用越來越廣泛，為了便于大規模部署后的運維管理，在現在MSA和OIF 規范基礎上，中國聯通牽頭正在CCSA 開展《相干光模塊軟件管理接口》系列標準化工作，包括CFPx封裝和QSFP封裝，他呼吁更多光模塊、設備及用戶單位參與該標準的討論和編制!

  趨勢之五：構建全光錨點實現全光綜合業務接入和一跳入云

  全光錨點是光網與業務的銜接點。依托全光錨點，可以穩步推進綜合業務接入，提高資源利用率，基于PON、FTTR、G.metro、OSU、OTN和WDM等多樣化接入手段，將光網絡延伸至最終用戶，提供無處不在的光聯接服務，保障用戶便捷獲取和使用算力資源及應用服務。

  唐雄燕最后總結指出，城域光網絡是算力時代全光底座的重要組成部分。推動DWDM下沉，從長距離骨干網，到城域網核心，再到城域邊緣接入，構建全域全光網絡，將為數字經濟發展奠定更加堅實的網絡基礎。

  城域光網絡將向著高速、融合、智能、開放、低成本等方向發展。城域光網絡核心匯聚層將逐步引入16QAM 400G WDM，邊緣接入層需要低成本的100G WDM和低成本的ROADM/WSS技術，開放的模塊化波分將成為數據中心互聯的重要手段，構建全光錨點將助力全光綜合業務接入和一跳入云，城域網IP與光層的深度融合值得進一步探索。