當前，算力網絡、5G+垂直行業、政企專線等新業務快速發展，光網絡作為承載業務的基石，需要向超大容量智能調度、多顆粒業務靈活接入演進，構建智慧城市光底座。

在今天舉行的 “全光城市線上研討會” 上，中國移動研究院基礎網絡技術研究所副所長張德朝表示，圍繞優化網絡架構、提升網絡帶寬、實現靈活開放組網，中國移動提出新一代基于OXC的光電聯動型全光網的構想，從新型架構、超大容量、靈活接入三個維度攻關關鍵技術及挑戰。

新型架構：基于OXC的光電聯動型全光網

張德朝介紹，基于OXC的光電聯動型全光網具有三大技術特征：組大網能力、光電聯動和智能管控。

其中，組大網能力需要長距離大容量400G/800G傳輸技術，以及具有靈活調度能力的集成式光交叉OXC技術;為實現光電聯動，在光層制定OAM機制拉通光電管控，在電層多顆粒度調度和光層波長級調度協同;在智能管控方面，基于SOTN集中式管控系統，實現光電協同管理和資源配置。

張德朝進一步介紹，集中式管控系統和光層OAM機制是實現光電聯動的關鍵。在轉發面，引入光層OAM機制，定義開銷幀格式，同時進一步拓展光層OAM功能，實現高效光電聯動。在管控面，從存、算、配三個方面進一步融合：“存”即光電資源數據互通，“算”即多層協同資源調度和優化，“配”即統一配置光電兩層資源。

基于這種新型架構，中國移動聯合業界合作伙伴實現了業務開通、協同算路、波長配置、保護恢復、故障定位等光電聯動高效運維能力，相關功能已納入現網應用。

超大容量：400G/800G超高速光互聯前景可期

張德朝強調，集成式光交叉(OXC)性能是限制光層交叉容量和靈活調度能力提升的核心因素。面向骨干網交叉容量提升，需進一步提升OXC容量和性能;面向智慧城市發展，城域低成本光底座的靈活調度能力有待提升。

面向骨干網，通道間隔擴展、高效調度需OXC性能提升。面向超400G，現有C+L波段將無法滿足80波系統需求，OXC需支持新波段及提升譜寬。高效調度需提升切換時間，受LCoS刷新率、切換路徑算法等限制，切換時間提升很困難。此外，現有方案下路方向采用兩級WSS實現N*M CDC功能的結構和成本可根據需求進一步優化。

面向城域網，推動低成本、低碳節能、低時延、靈活調度光交叉技術發展。以20維、9維、4維三種規格交叉匹配核心/匯聚/接入層差異化應用需求;將CDC簡化為C，多維度WSS級聯簡化為低維度WSS+分光器/耦合器。

張德朝指出，400G是100G后的下一代OTN網絡基礎速率，CCSA已完成長距400G光模塊、系統2大核心標準立項。中國移動2021年已完成16QAM-PCS 400G實驗室和現網試點，覆蓋G.652.D/G.654.E和EDFA放大/拉曼EDFA混合放大4個模型。測試結果表明，16QAM-PCS@100GHz可滿足G.652.D 1000km需求，但面對更長距離傳輸性能略顯不足;16QAM-PCS@100GHz采用G.654.E+EDFA可傳輸1700km;QPSK@150GHz理論上具備更好的傳輸性能，但5nm DSP和12THz C+L 80波系統亟需突破。

在800G方面，存在單載波和電域子載波2大方案。單載波相比電域子載波方案具備B2B OSNR優勢，RSOP容限好，DSP結構簡單，為優選方案。但是，基于~90GBd的800G系統仍不是理想方案，須采用更高波特率調制器來降低傳輸損傷。2021年中國移動開展了800G OTN系統方案和關鍵技術研究，并完成實驗室技術驗證測試。基于~90GBd的64QAM-PCS單載波800G，采用G.654.E+混合放大，可以實現1000km+極限傳輸;基于~95GBd的64QAM-PCS 800G，采用G.654.E+純拉曼放大，可以實現2000km+極限傳輸。相關工作在ECOC做了會議論文報告。

靈活接入：解耦型CPE/OSU使能下一代OTN網絡

隨著OTN逐步下沉到城域網和接入網，面臨接入和承載高品質專線、高清視頻等1G以下小顆粒業務的需求。光業務單元OSU(Optical Service Unit)成為重要的技術手段，可以高效承載2M-1G小顆粒客戶信號。OSU在繼承OTN高質量業務承載優點的同時，可以提升小顆粒業務承載的帶寬利用率和支持數量。

國內外標準組織正在推動OSU標準化進程，主要涉及技術、設備、管控三大核心標準。在CCSA層面，技術、設備標準于2021年10月基本成稿，包含OSU00、OSU01兩個版本;管控標準于2021年底立項。在ITU-T層面，技術標準G.osu于2020年初立項，開銷功能等也已經初步確定，但目前仍面臨國際上技術路線層面的困難和挑戰。

在OSU產業方面，已經構建了涵蓋運營商、大型設備廠家、CPE設備廠家、芯片廠家的完整OSU產業鏈。目前，業界已有OSU芯片完成流片，部分廠家支持OSU功能的OTN設備已具備測試驗證條件。

面向OSU小顆粒業務數量大幅增加對管控技術提出的新挑戰，如大規模小顆粒業務路由計算/連接控制、基于OSU的快速業務響應和連接調整、客戶側業務/算力感知，以及更高的生存性保障要求等，需要在輕量級協議機制、OSU隨路開銷、多層次協同和業務感知能力等多維度提升SOTN管控能力。

對于OSU組網及部署應用，城域匯聚及以上OSU設備采用統一方案，接入CPE/Hub OSU設備考慮靈活部署;城域網采用OSU承載小顆粒業務，骨干網考慮采用ODU透傳方式。張德朝表示，希望國內協同一致推進OSU國際標準化進程，加速標準制定和完善;產業鏈聯合開展設備和芯片研發，推動技術和產品成熟。

張德朝同時指出，推動解耦型CPE OTN技術成熟并實現規模應用，可以提升專網靈活性、降低組網成本。經過兩年的能力，中國移動在2021年實現了CPE OTN的首次規模集采，實現8家盒式CPE OTN和6家插卡式CPE OTN的規模商用。面向未來演進，將推進CPE OTN設備功能、性能優化，末端設備需引入OSU小顆粒能力，實現業務端到端靈活承載和調度;面向算力協同，需提升客戶側業務感知能力，實現業務快速響應。

張德朝表示，當前CPE OTN產品主芯片采用多顆FPGA等已有芯片進行組合的方案，芯片功能、性能具有優化空間，希望聯合業界開展針對CPE OTN的芯片研究，優化芯片功能、性能并降低功耗。

關鍵詞： 光電聯動型 全光網構建 智慧城市 網絡技術