華為發(fā)布面向2030的光通信系統(tǒng)架構(gòu)及技術(shù)演進(jìn)報(bào)告

　　近日，華為在ACP2023(Asia Communication and Photonics Conference)大會(huì)發(fā)布光通信系統(tǒng)架構(gòu)及技術(shù)演進(jìn)報(bào)告。ACP是亞太地區(qū)光通信、光子學(xué)及相關(guān)技術(shù)最大規(guī)模的年度學(xué)術(shù)大會(huì)之一，首屆ACP大會(huì)始于2001年，本屆ACP共有4個(gè)大會(huì)報(bào)告。

　　大會(huì)報(bào)告人唐曉軍博士為華為光產(chǎn)品線(xiàn)技術(shù)規(guī)劃部部長(zhǎng)&首席技術(shù)規(guī)劃師，他提出，未來(lái)的三大產(chǎn)業(yè)變化，將對(duì)光通信產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響：

　　AI智能產(chǎn)業(yè)：人機(jī)共生的AI時(shí)代已然到來(lái)，數(shù)據(jù)中心空前大發(fā)展，全光互聯(lián)需求迫切。

　　3D顯示產(chǎn)業(yè)：裸眼3D技術(shù)日漸成熟，終端設(shè)備發(fā)布掀起應(yīng)用熱潮，高品質(zhì)家庭網(wǎng)絡(luò)成為重中之重。

　　太空寬帶產(chǎn)業(yè)：人類(lèi)對(duì)寬帶通信的需求遍布荒野沙漠及太空，衛(wèi)星光寬帶是重要底座。

　　基于對(duì)產(chǎn)業(yè)變化的分析，唐曉軍博士提出，2030全光目標(biāo)網(wǎng)主要由全光調(diào)度骨干網(wǎng)、全光直達(dá)城域網(wǎng)、高品質(zhì)接入網(wǎng)、智慧家庭網(wǎng)絡(luò)及星際光網(wǎng)組成，并分析了全光目標(biāo)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與挑戰(zhàn)，主要包括以下4個(gè)方面：

　　SDM系統(tǒng)

　　SDM系統(tǒng)是支撐下一代光系統(tǒng)帶寬擴(kuò)容演進(jìn)的有效方案。同時(shí)，該系統(tǒng)正面臨幾個(gè)方向選擇的問(wèn)題：技術(shù)路線(xiàn)(強(qiáng)耦合多芯、弱耦合多芯、多纖、少模、多模、OAM等)，光纖(G.652/G.654E/空芯)，復(fù)用層次(WDM→SDM、SDM→WDM)，SDM并行數(shù)(2路、4路、8路……)

　　唐曉軍博士提出：兼容架構(gòu)、極簡(jiǎn)管理、集成系統(tǒng)、融合應(yīng)用這四大理念將驅(qū)動(dòng)SDM系統(tǒng)走向產(chǎn)業(yè)化。

　　1) 兼容架構(gòu)

　　匹配不同復(fù)用/解復(fù)用嵌套層次，WDM→SDM、SDM→WDM均支持，其中WDM→SDM因兼容現(xiàn)有WDM系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，前景更被看好。

　　匹配不同光纖并接方式，F(xiàn)SDM與MCF系統(tǒng)可并存。

　　匹配不同光纖類(lèi)型， G.652/G.654E/空芯光纖即可用于多纖對(duì)系統(tǒng)、也可用于多芯系統(tǒng)。

　　匹配不同建網(wǎng)模式。新部署光纖、利舊現(xiàn)有光纖、新舊光纖混用等三種模式均可支持。

　　2) 極簡(jiǎn)管理

　　對(duì)于SDM系統(tǒng)，相同波長(zhǎng)在同一根光纖的不同纖芯傳輸，波長(zhǎng)有重疊。通過(guò)對(duì)相同波長(zhǎng)按照不同的光通道編制，實(shí)現(xiàn)WDM-Like管理，從而支持向SDM系統(tǒng)平滑演進(jìn)。

　　3) 集成系統(tǒng)

　　光收發(fā)：模塊集成走向器件級(jí)多路、器件集成走向芯片級(jí)多路

　　光放大：從多路合封走向一體化全集成，而一體化光纖、泵浦共享、光學(xué)集成是光放大集成面臨的主要挑戰(zhàn)

　　光交叉：匹配空分系統(tǒng)容量演進(jìn)，光交叉維度需求翻倍，光交叉維度需要從32D向64D、128D等持續(xù)演進(jìn)

　　連接器：空分光纖與單模光纖的無(wú)縫對(duì)接，需在FIFO技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破

　　光接入系統(tǒng)創(chuàng)新從帶寬使能邁向體驗(yàn)使能

　　不同用戶(hù)對(duì)接入業(yè)務(wù)的品質(zhì)要求有所區(qū)別，如何通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新為用戶(hù)提供差異化的品質(zhì)體驗(yàn)，是接入網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)新的下一跳;同時(shí)TDM技術(shù)提速到達(dá)極限，如何引入新的復(fù)用方式滿(mǎn)足接入帶寬需求成為關(guān)鍵。

　　全光直達(dá)城域光網(wǎng)

　　為滿(mǎn)足數(shù)據(jù)海量增長(zhǎng)的需求，城域光網(wǎng)正在持續(xù)下沉到CO機(jī)房和站點(diǎn)，到2030年到CO機(jī)房的速率將達(dá)1Tbps以上、到站點(diǎn)的速率將達(dá)100Gbps以上，如何在架構(gòu)、電層和光層進(jìn)行創(chuàng)新從而滿(mǎn)足要求，需要提上研究日程中，比如，池化架構(gòu)創(chuàng)新、電層協(xié)議和池化技術(shù)創(chuàng)新、光層數(shù)字化創(chuàng)新等。

　　百G+星際光互聯(lián)

　　衛(wèi)星通話(huà)功能已然成為華為Mate60的亮點(diǎn)特性，可見(jiàn)人們對(duì)荒野沙漠等無(wú)人區(qū)通信需求的迫切，未來(lái)人們對(duì)通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行寬帶通信的需求將日漸強(qiáng)烈。如何將當(dāng)前10Gbps的星際光互聯(lián)速率提升到100Gbps以上?研究方向包括超大容量宇航光系統(tǒng)、超大規(guī)模動(dòng)態(tài)組網(wǎng)、AI及數(shù)字孿生仿真等。