華為發(fā)布面向2030的光通信系統(tǒng)架構及技術演進報告

訊石光通訊網 2023/11/7 9:57:05

  近日,華為在ACP2023(Asia Communication and Photonics Conference)大會發(fā)布光通信系統(tǒng)架構及技術演進報告。ACP是亞太地區(qū)光通信、光子學及相關技術最大規(guī)模的年度學術大會之一,首屆ACP大會始于2001年,本屆ACP共有4個大會報告。

  大會報告人唐曉軍博士為華為光產品線技術規(guī)劃部部長&首席技術規(guī)劃師,他提出,未來的三大產業(yè)變化,將對光通信產生深遠影響:

  AI智能產業(yè):人機共生的AI時代已然到來,數據中心空前大發(fā)展,全光互聯需求迫切。

  3D顯示產業(yè):裸眼3D技術日漸成熟,終端設備發(fā)布掀起應用熱潮,高品質家庭網絡成為重中之重。

  太空寬帶產業(yè):人類對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。

  基于對產業(yè)變化的分析,唐曉軍博士提出,2030全光目標網主要由全光調度骨干網、全光直達城域網、高品質接入網、智慧家庭網絡及星際光網組成,并分析了全光目標網關鍵技術創(chuàng)新與挑戰(zhàn),主要包括以下4個方面:

  SDM系統(tǒng)

  SDM系統(tǒng)是支撐下一代光系統(tǒng)帶寬擴容演進的有效方案。同時,該系統(tǒng)正面臨幾個方向選擇的問題:技術路線(強耦合多芯、弱耦合多芯、多纖、少模、多模、OAM等),光纖(G.652/G.654E/空芯),復用層次(WDM→SDM、SDM→WDM),SDM并行數(2路、4路、8路……)

  唐曉軍博士提出:兼容架構、極簡管理、集成系統(tǒng)、融合應用這四大理念將驅動SDM系統(tǒng)走向產業(yè)化。

  1) 兼容架構

  匹配不同復用/解復用嵌套層次,WDM→SDM、SDM→WDM均支持,其中WDM→SDM因兼容現有WDM系統(tǒng)、結構簡單,前景更被看好。

  匹配不同光纖并接方式,FSDM與MCF系統(tǒng)可并存。

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

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

  2) 極簡管理

  對于SDM系統(tǒng),相同波長在同一根光纖的不同纖芯傳輸,波長有重疊。通過對相同波長按照不同的光通道編制,實現WDM-Like管理,從而支持向SDM系統(tǒng)平滑演進。

  3) 集成系統(tǒng)

  光收發(fā):模塊集成走向器件級多路、器件集成走向芯片級多路

  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,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

  連接器:空分光纖與單模光纖的無縫對接,需在FIFO技術上實現突破

  光接入系統(tǒng)創(chuàng)新從帶寬使能邁向體驗使能

  不同用戶對接入業(yè)務的品質要求有所區(qū)別,如何通過技術創(chuàng)新為用戶提供差異化的品質體驗,是接入網系統(tǒng)創(chuàng)新的下一跳;同時TDM技術提速到達極限,如何引入新的復用方式滿足接入帶寬需求成為關鍵。

  全光直達城域光網

  為滿足數據海量增長的需求,城域光網正在持續(xù)下沉到CO機房和站點,到2030年到CO機房的速率將達1Tbps以上、到站點的速率將達100Gbps以上,如何在架構、電層和光層進行創(chuàng)新從而滿足要求,需要提上研究日程中,比如,池化架構創(chuàng)新、電層協議和池化技術創(chuàng)新、光層數字化創(chuàng)新等。

  百G+星際光互聯

  衛(wèi)星通話功能已然成為華為Mate60的亮點特性,可見人們對荒野沙漠等無人區(qū)通信需求的迫切,未來人們對通過衛(wèi)星進行寬帶通信的需求將日漸強烈。如何將當前10Gbps的星際光互聯速率提升到100Gbps以上?研究方向包括超大容量宇航光系統(tǒng)、超大規(guī)模動態(tài)組網、AI及數字孿生仿真等。

  最后,唐曉軍博士呼吁學術界與產業(yè)界攜手,讓技術創(chuàng)新塑造2030全光目標網,為構建美好的智能世界打下堅實基礎。

新聞來源:華為光網

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