中国电信李俊杰谈400G规模商用：骨干网场景仍存在成本、技术等多重瓶颈
9月16-18日，第23届中国光博会在深圳开幕。大会期间召开的“下一代光传送网技术发展论坛”上，中国电信光传输专业首席专家李俊杰发表“400Gb/s DWDM规模商用是否已经准备好了？”的主题演讲，用诙谐幽默的语言，从技术、内外部条件、成本等方面，和与嘉宾探讨了400Gb/s传输产业的现状和商用之路。
400Gb/s传输：理想很丰满，现实很骨感
演讲开头，李俊杰先发出灵魂质问：还在谈400Gb/s传输……，你out了，毕竟现在很多运营商都在宣传已经部署600G、800G试验系统了。
李俊杰表示，400Gb/s传输的理想是非常丰满的。标准层面，ITU-T从2016-2018连续三年制定标准规范，OIF从2015年就开始相关工作，国内的CCSA也相继发布400Gb/s WDM系统技术要求。
产业层面则更早，2011年诺西这个名字还存在时，就在OFC报道首个 400G 600km SMF传输实验，到了2012年包括诺西、华为、中兴、Ciena、阿朗就发布了400G相关系统设备。应用层面则是在系统设备商纷纷发布相关产品后，全球多个运营商便开始了试验之路。
可以说，产业链各方都搞得如火如荼，但现实却很骨感。来自Omdia数据显示，截至2020年，400G相干接口占比不到5%，预计2021年会迎来小爆发，超过10%，后续会进入快速增长期，增长的驱动力主要来自城域DCI和P2P。
400GbE光模块则相对较好。LightCouting预计，5大互联网/云巨头的400GbE部署在2021-2022年进入平台期；整个全球市场来看，400GbE在2026年前依旧保持增长态势。Omdia认为，400GbE光模块在2021年开始大规模商用，驱动力来自降低功耗和成本的需求；从应用场景的角度，长期来看FR4(2km)和DR4(500m)是最主要的接口类型。
那么，400Gb/s传输到底为什么会是现在“理想很丰满，现实很骨感”的局面呢？
三连问：技术行吗？条件够吗？贵吗？
·首先是技术到底行不行？
对于400G客户侧，400GbE由于从炒作到商用的周期过长，随着技术发展产生了太多种技术方案，每种都无法起量，目前400GbE光模块技术逐渐聚焦于单波长100Gb/s PAM4方案(2km\10km)。而400G OTN光模块，标准完备（ITU-T G.709, G.959.1)，但产品缺位，市场上没有兼容400GbE/400G FlxO-SR的双速率光模块。
对于电信运营商，400G OTN客户侧光模块为什么重要？李俊杰阐述，对于运营商骨干网，跨系统转接不可避免，而OTN客户侧互联是运营骨干网跨系统转接的不二选择。因此，400Gb/s WDM系统需要成熟的400G FlexO-SR接口，呼吁业界尽快提供兼容支持400GbE和400G FlexO-SR的双速率光模块，规格聚焦在FR4和LR4-6。此外，现阶段没有兼容支持53.125Gbps和55.9Gbps双速率的PAM4 DSP芯片，亟需该芯片尽快成熟。
对于400G线路侧，单载波400Gb/s线路侧技术是发展方向，在DCI/城域/区域场景，PM-16QAM方案（含星座图整形方案）已成熟，已经具备商用条件。不过，在骨干网超长距场景，目前尚无成熟的单波长400Gb/s PM-QPSK调制的传输设备，瓶颈是130+Gbaud高波特率芯片和器件，一定程度上限制了400Gb/s DWDM系统的规模部署。
·其次是内外部条件到底够不够？
先看客户侧，核心路由器、数据中心出口交换机400GbE已经Ready，设备支持随时升级400GbE端口的能力。李俊杰表示，运营商尚未规模部署的原因是长距光模块单位比特成本依旧高于100GbE。
线路侧，DCI、城域/区域核心互联等场景，由于单位比特传输设备成本开始接近甚至低于100Gb/s，即将迎来一定规模的应用。骨干/超长距场景，96Gbaud产品性能受限、128Gbaud产品尚未成熟，同时单位比特成熟依旧高于100Gb/s，部署前景取决于有无明确的400GbE承载需求。
此外，超低损耗大有效面积G.654E光纤有利于大幅提高400Gb/s WDM系统传输性能，运营商G.654E光缆建设进度显著影响单波长400Gb/s超长距传输系统商用节奏。李俊杰介绍，中国电信上海-广州G.654E光纤骨干光缆工程于2018年开工，2021年竣工，全场大约2000公里。试验结果表明，基于~90Gbaud的单波长400Gb/s DWDM系统在G.654E光纤中现网传输距离预计能达到1500km左右；在G.652光纤中预计可达800-900公里。
李俊杰表示，在这条干线光缆的建设和运维过程中，也积累了一些经验。例如熔接一次成功率低，熔接损耗缺乏稳定性等，另外还遇到了异厂商光纤互熔不理想等问题。
与此同时，李俊杰指出，G.654E的性价比决定了只适用于骨干传输 “小众”场景（相对于传输光纤总量），产业链存在可持续发展风险。呼吁推动G.654E光纤部署成为国家创新战略；运营商等最终用户合理规划、协同推进G.654E建设，避免大起大落，推动产业链良性发展；光纤厂商进一步优化和归一化技术参数和工艺，必须保证不同厂商G.654E光纤兼容性。
·最后是成本到底贵不贵？
“虽然是好东西，但是用的少，背后原因毫无疑问就是——贵！”李俊杰表示，这种情况下，应该遵照用得起的地方先用，尽量用低成本方案的原则。
针对用得起的地方先用，数据中心场景短距400GbE光模块成本低，综合性价比容易超过100GbE。DCI/城域400Gb/s DWDM传输，单位比特传输成本已经接近或低于100Gb/s DWDM。对于尽量用低成本方案，电信场景尽量复用DC方案，如400GbE 500m和2km光模块，400GbE LR-10km可以优化为LR-6km。
“当然，成本不等于光模块价格，而是整体TCO成本。”李俊杰强调。
“回过头来看，400Gb/s DWDM 规模商用是否已经准备好了？”李俊杰认为：“部分准备好了，限制因素除了成本以外，在骨干长距离传输场景还有重要技术瓶颈需要攻克，特别是400G ETH/FlexO-SR双速率客户侧光模块和线路侧单波长400Gb/s PM-QPSK关键芯片和元器件等两个核心瓶颈。”
