李晗進一步表示，超大帶寬和超低時延是東數(shù)西算等業(yè)務(wù)的核心需求，基于400G技術(shù)構(gòu)建大容量、低時延的新型全光骨干網(wǎng)是實現(xiàn)算力網(wǎng)絡(luò)目標的關(guān)鍵舉措。當(dāng)前400G超長距已經(jīng)進入規(guī)模商用的關(guān)鍵時間節(jié)點，中國移動正協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈推進400G技術(shù)和產(chǎn)業(yè)成熟，迎接400G規(guī)模商用元年。
核心器件技術(shù)突破助力光通信產(chǎn)業(yè)走向?qū)捵V新時代
李晗將400G比作光傳輸網(wǎng)的5G，是開啟骨干網(wǎng)下一個周期的重大變革性代際技術(shù)。中國移動5年來歷經(jīng)4次現(xiàn)網(wǎng)試點和多次實驗室驗證，就400G進行持續(xù)性的系統(tǒng)研究和攻關(guān)。目前已經(jīng)發(fā)布世界最長距離400G光傳輸現(xiàn)網(wǎng)技術(shù)試驗網(wǎng)絡(luò)，召開3次技術(shù)發(fā)布會推進實現(xiàn)400G長距傳輸3項試驗紀錄，為構(gòu)建算力網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、低時延全光底座打下堅實基礎(chǔ)。
其中，基于G.652.D光纖實現(xiàn)400G QPSK浙江寧波←→貴州貴安5616km傳輸，創(chuàng)現(xiàn)網(wǎng)傳輸世界紀錄;基于G.654.E光纖實現(xiàn)400G QPSK 7000km傳輸，是目前實驗室測試的最高水平;基于G.652.D光纖實現(xiàn)全球最長距離的經(jīng)典商用場景80×400G QPSK湖南隆回←→貴州貴安1673km現(xiàn)網(wǎng)試驗。
通過方案設(shè)計、理論分析、試驗驗證，400G QPSK相對16QAM-PCS整體性能提升2dB、傳輸距離提升50%+，明確成為骨干長距傳輸解決方案。但是定義400G骨干全光網(wǎng)進入寬譜時代，還需統(tǒng)一和引導(dǎo)400G全產(chǎn)業(yè)鏈向C6T+L6T寬譜架構(gòu)演進，實現(xiàn)130GBd調(diào)制器、寬譜EDFA、WSS等關(guān)鍵器件和有源模塊技術(shù)突破。
李晗指出，400G調(diào)制格式的選型直接決定調(diào)制器技術(shù)方案，QPSK對調(diào)制器要求更為嚴苛。而高帶寬調(diào)制器的突破推動信號符號率從~30GBd提升四倍至~130GBd，滿足400G QPSK高性能傳輸。當(dāng)前，C6T與L6T分體式ITLA性能已滿足規(guī)模應(yīng)用需求，線寬<150kHz，支持400G超1500km傳輸，但400G QPSK光模塊均為MSA固定模塊，以滿足長距傳輸性能為主，封裝形式有待優(yōu)化。
此前L6T放大器尚屬空白，鉺離子在L波段長波增益難以提升、放大效率低，體積相比C6T放大器提升60%。當(dāng)頻譜擴展至12THz C6T+L6T后，受激拉曼散射效應(yīng)(SRS)帶來的功率轉(zhuǎn)移問題凸顯，但也減小了L波段長波的等效跨損，補償L長波由于NF和增益較差丟失的性能，緩解對L波段放大器性能要求。李晗介紹，中國移動聯(lián)合產(chǎn)業(yè)集中攻關(guān)，國內(nèi)主流廠家已支持分立式12THz EDFA，后續(xù)向小型化、C+L一體化演進，但他同時指出，400G 80波系統(tǒng)性能目前受限于L波段EDFA的噪聲系數(shù)，需進一步提升L6T-EDFA性能。
此外，L6T波段WSS技術(shù)趨于成熟，性能已達到C6T波段WSS水平;C+L波段WSS由采用分體式設(shè)計向一體化的12THz C+L波段WSS演進。
反諧振空芯光纖是未來超高速光傳輸系統(tǒng)可能的理想介質(zhì)
李晗進一步指出，下一代光通信進一步提升性能需要前沿性、顛覆性技術(shù)發(fā)展，并需適時進行技術(shù)收斂和標準化。
例如反諧振空芯光纖，它能夠在波導(dǎo)內(nèi)實現(xiàn)空氣/真空導(dǎo)光，突破現(xiàn)有實芯單模光纖的固有時延極限和非線性香農(nóng)極限，為智算網(wǎng)絡(luò)和分布式大模型提供全新的高性能底座，有望改變半個世紀以來基于實芯光纖的光通信行業(yè)。
李晗介紹，反諧振空芯光纖自2002年發(fā)明以來，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，損耗已從500dB/km降至0.138dB/km，超越了實芯光纖0.142dB/km的損耗極限，是未來超高速光傳輸系統(tǒng)可能的理想介質(zhì)。并且，反諧振空芯光纖降損曲線與50年前石英玻璃光纖趨勢類似，極具潛力。相關(guān)光傳輸系統(tǒng)研究也在快速推進，國內(nèi)外基本處于同一起跑線。
李晗強調(diào)，在通信領(lǐng)域，光纖作為大規(guī)模商用的產(chǎn)品必須標準化。以往實芯光纖只需統(tǒng)一模場直徑等關(guān)鍵特性，無需限定摻雜和結(jié)構(gòu)，即可實現(xiàn)互連互通。但反諧振空芯光纖變?yōu)橐越Y(jié)構(gòu)決定光纖特性，結(jié)構(gòu)不同則無法直接互連，必須實現(xiàn)歸一與標準化，為大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)鋪平道路，從而實現(xiàn)低成本規(guī)模量產(chǎn)。
當(dāng)前，中國移動正在與北京大學(xué)、暨南大學(xué)等伙伴從光纖設(shè)計與拉制、面向空芯光纖的光通信系統(tǒng)攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)和標準化等方面深度合作，聯(lián)合推進空芯光纖及其光傳輸系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展。并提出利用高階調(diào)制測量非線性相移的空芯光纖超低非線性系數(shù)測量方法，首次實現(xiàn)空芯光纖克爾非線性系數(shù)的上限測定。
在28dBm入纖下，190m長空芯光纖800G PCS-64QAM實時信號傳輸，掃波后均未觀察到明顯的非線性代價(<0.2dB)，而等長單模光纖已經(jīng)超過BER門限，進一步驗證了空芯光纖的超低非線性效應(yīng)。
演講的最后，李晗倡議整個光通信行業(yè)聯(lián)合起來，光產(chǎn)業(yè)成立FNPP或者FNF(Fixed Network Partner Project/Fixed Network Forum)，形成合力，推動整個光通信的代際演進及產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。
