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        C114通信網  |  通信人家園

        光通信
        2023/6/14 10:47

        韋樂平:T比特時代將來臨,光器件是光網絡“瓶頸的瓶頸”

        C114通信網  劉定洲

        C114訊 6月14日消息(劉定洲)在今日舉辦的2023中國光網絡研討會上,中國電信集團科技委主任韋樂平以“T比特時代正在開啟”發表了主題演講。

        韋樂平認為,業務帶寬需求幾乎是永無止境,驅動光網絡向T比特時代演進。目前來看,T比特時代的DSP、光模塊基本成熟,傳輸系統試驗也在推進中,主要的瓶頸,在于光器件的成本高昂,堪稱光通信“瓶頸的瓶頸”。

        無需擔憂需求側

        光網絡帶寬在快速提升,可輕松滿足4K/8K視頻所需的30Mbps~100Mbps帶寬需求。但來自業務側的創新不斷,對帶寬需求幾乎是永無止境。例如VR技術基礎帶寬需求為773Mbps,超VR可達7.92Gbps。自動駕駛所需帶寬也要3Gbps。

        今年科技行業最火爆的話題,就是chatGPT。這類AI大模型需要海量的優質數據喂料,對算力需求飆升。未來還會有視頻大模型,對帶寬需求之大難以預測。韋樂平介紹,元宇宙的沉浸式體驗,可能將產生天量大數據。

        據統計,2010~2020年,10年傳送網總容量年均增長33%,2016年后已有多個傳輸鏈路段容量超過30T,2021年最大傳輸鏈路段容量達到118T,呼喚400G光網絡承載。預計到2023年,最大傳輸鏈路容量可再度增長3倍以上,達到387T。

        韋樂平指出,近年來,IP網絡架構的扁平化,帶來更多連接局向和東西向流量,明顯減輕了核心路由器端口速率提升的壓力。另一方面,骨干光纜網的物理路由很少,大量不同局向的IP鏈路匯聚,導致光傳送網的鏈路容量增速比核心路由器更快、更早的出現400G速率的需求。

        T比特三大要素基本成熟

        T比特已經成為今年OFC探討的前沿熱點。T比特時代到來,主要有三大要素:DSP、光模塊、傳輸系統。韋樂平指出,從DSP來看,T比特DSP已經基本成熟,Acacia和NEL的1.2Tbps DSP產品,基于5nm工藝,具備136G和140G波特率,預計2023年中可以商用。

        諾基亞的PSE 6s,1.2Tbps DSP產品,基于5nm工藝,130G+波特率,預計2023年底可以商用。此外,Infinera、Ciena的DSP產品預計在2024年達到商用水平。

        T比特光模塊也基本成熟。400G速率的光模塊已經在現網規模應用,400G相干光模塊技術已經成熟。Terabit BiDi MSA聯盟發布了基于100G通道的800G和1.6T光模塊;Coherent發布了基于200G通道的800G和1.6T光模塊,傳輸距離10Km。Sumitomo、Lumentum也發布了200G EML器件。

        此外,旭創科技展示了1.6T的OSFP-XD和低功耗的800G OSFP DR8產品,博通展示了采用CPO(光電共封裝)技術的51.2T交換機,這款產品800G光模塊是必選配置。

        最后在傳輸網絡試驗方面,國內外均有運營商開展了現網試驗。國內中國移動今年3月完成了400G速率傳輸了5616Km,創造了世界紀錄。韋樂平判斷,基于QPSK碼型的130G波特率80波400G系統,將在2024年商用,2025年規模商用。

        光器件是光通信“瓶頸的瓶頸”

        業務需求驅動和技術走向成熟,業界都在期待中國移動以及更多運營商部署400G骨干網絡。韋樂平指出,降低量收剪刀差的關鍵是大幅降低網絡成本,光通信成為降價最慢的領域,其中光器件是“瓶頸的瓶頸”,光芯片更是“瓶頸的立方”。

        原因在于,摩爾定律不適用以手工為主的光通信技術。光傳輸方面,一個80波400G QPSK碼型的C6T+L6T波段的光傳輸系統,光器件成本高達90%。800G和1.6T只會更高。核心路由器方面,400G核心路由器,光器件成本占15%,隨著背板芯片互連、板卡互連光化,光域的成本還將增加。光接入方面,10G PON光模塊成本占比下降至35%,但未來50G PON、WDM-PON光模塊成本占比會更高。此外400G數據中心交換機,光模塊成本占比超過50%,比交換機本身更貴。

        光通信需要光器件高速率、高集成、低功耗、低成本。韋樂平認為,光子集成是主要突破方向,其中磷化銦(InP)是唯一的大規模單片集成技術,硅光則是最具潛力的突破方向,可以將電域的CMOS工藝的投資、設施、經驗和技術用在光域。

        最后,韋樂平也談到當前資本市場最火熱的光通信技術——CPO,認為基于硅光集成的CPO技術是進一步降低功耗、提升能效、提高速率,適應AI大模型算力基礎設施發展的關鍵之一。

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        寫得不太好

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