基于OXC的光电联动型全光网实现高效光电联动

当前，算力网络，5G+垂直行业，政企专线等新业务快速发展，光网络作为承载业务的基石，需要向超大容量智能调度，多颗粒业务灵活接入演进，构建智慧城市光底座。

在今天举行的全光城市线上研讨会上，中国移动研究院基础网络技术研究所副所长张德朝表示，围绕优化网络架构，提升网络带宽，实现灵活开放组网，中国移动提出新一代基于OXC的光电联动型全光网的构想，从新型架构，超大容量，灵活接入三个维度攻关关键技术及挑战。张德超指出，随着宽带普及率的提高和宽带提速的深入，千兆智能光网络需要从带宽的现状进行改变；千兆对带宽体验的连接能力。

中国移动研究院基础网络技术研究所副所长张德朝

新型架构:基于OXC的光电联动型全光网

张德朝介绍，基于OXC的光电联动型全光网具有三大技术特征:组大网能力，光电联动和智能管控。

其中，组大网能力需要长距离大容量400G/800G传输技术，以及具有灵活调度能力的集成式光交叉OXC技术，为实现光电联动，在光层制定OAM机制拉通光电管控，在电层多颗粒度调度和光层波长级调度协同，在智能管控方面，基于SOTN集中式管控系统，实现光电协同管理和资源配置。

张德朝进一步介绍，集中式管控系统和光层OAM机制是实现光电联动的关键在转发面，引入光层OAM机制，定义开销帧格式，同时进一步拓展光层OAM功能，实现高效光电联动在管控面，从存，算，配三个方面进一步融合:存即光电资源数据互通，算即多层协同资源调度和优化，配即统一配置光电两层资源

基于这种新型架构，中国移动联合业界合作伙伴实现了业务开通，协同算路，波长配置，保护恢复，故障定位等光电联动高效运维能力，相关功能已纳入现网应用。千兆服务能力发生变化，以满足数字时代千兆业务的发展需求。

超大容量:400G/800G超高速光互联前景可期

张德朝强调，集成式光交叉性能是限制光层交叉容量和灵活调度能力提升的核心因素面向骨干网交叉容量提升，需进一步提升OXC容量和性能，面向智慧城市发展，城域低成本光底座的灵活调度能力有待提升

面向骨干网，通道间隔扩展，高效调度需OXC性能提升面向超400G，现有C+L波段将无法满足80波系统需求，OXC需支持新波段及提升谱宽高效调度需提升切换时间，受LCoS刷新率，切换路径算法等限制，切换时间提升很困难此外，现有方案下路方向采用两级WSS实现N*M CDC功能的结构和成本可根据需求进一步优化

面向城域网，推动低成本，低碳节能，低时延，灵活调度光交叉技术发展以20维，9维，4维三种规格交叉匹配核心/汇聚/接入层差异化应用需求，将CDC简化为C，多维度WSS级联简化为低维度WSS+分光器/耦合器

张德朝指出，400G是100G后的下一代OTN网络基础速率，CCSA已完成长距400G光模块，系统2大核心标准立项中国移动2021年已完成16QAM—PCS 400G实验室和现网试点，覆盖G.652.D/G.654.E和EDFA放大/拉曼EDFA混合放大4个模型测试结果表明，16QAM—PCS100GHz可满足G.652.D 1000km需求，但面对更长距离传输性能略显不足，16QAM—PCS100GHz采用G.654.E+EDFA可传输1700km，QPSK150GHz理论上具备更好的传输性能，但5nm DSP和12THz C+L 80波系统亟需突破

在800G方面，存在单载波和电域子载波2大方案单载波相比电域子载波方案具备B2B OSNR优势，RSOP容限好，DSP结构简单，为优选方案但是，基于~90GBd的800G系统仍不是理想方案，须采用更高波特率调制器来降低传输损伤2021年中国移动开展了800G OTN系统方案和关键技术研究，并完成实验室技术验证测试基于~90GBd的64QAM—PCS单载波800G，采用G.654.E+混合放大，可以实现1000km+极限传输，基于~95GBd的64QAM—PCS 800G，采用G.654.E+纯拉曼放大，可以实现2000km+极限传输相关工作在ECOC做了会议论文报告

灵活接入:解耦型CPE/OSU使能下一代OTN网络

伴随着OTN逐步下沉到城域网和接入网，面临接入和承载高品质专线，高清视频等1G以下小颗粒业务的需求光业务单元OSU成为重要的技术手段，可以高效承载2M—1G小颗粒客户信号OSU在继承OTN高质量业务承载优点的同时，可以提升小颗粒业务承载的带宽利用率和支持数量

国内外标准组织正在推动OSU标准化进程，主要涉及技术，设备，管控三大核心标准在CCSA层面，技术，设备标准于2021年10月基本成稿，包含OSU00，OSU01两个版本，管控标准于2021年底立项在ITU—T层面，技术标准G.osu于2020年初立项，开销功能等也已经初步确定，但目前仍面临国际上技术路线层面的困难和挑战

在OSU产业方面，已经构建了涵盖运营商，大型设备厂家，CPE设备厂家，芯片厂家的完整OSU产业链目前，业界已有OSU芯片完成流片，部分厂家支持OSU功能的OTN设备已具备测试验证条件

面向OSU小颗粒业务数量大幅增加对管控技术提出的新挑战，如大规模小颗粒业务路由计算/连接控制，基于OSU的快速业务响应和连接调整，客户侧业务/算力感知，以及更高的生存性保障要求等，需要在轻量级协议机制，OSU随路开销，多层次协同和业务感知能力等多维度提升SOTN管控能力。。

对于OSU组网及部署应用，城域汇聚及以上OSU设备采用统一方案，接入CPE/Hub OSU设备考虑灵活部署，城域网采用OSU承载小颗粒业务，骨干网考虑采用ODU透传方式张德朝表示，希望国内协同一致推进OSU国际标准化进程，加速标准制定和完善，产业链联合开展设备和芯片研发，推动技术和产品成熟

张德朝同时指出，推动解耦型CPE OTN技术成熟并实现规模应用，可以提升专网灵活性，降低组网成本经过两年的能力，中国移动在2021年实现了CPE OTN的首次规模集采，实现8家盒式CPE OTN和6家插卡式CPE OTN的规模商用面向未来演进，将推进CPE OTN设备功能，性能优化，末端设备需引入OSU小颗粒能力，实现业务端到端灵活承载和调度，面向算力协同，需提升客户侧业务感知能力，实现业务快速响应

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