1、G及新型光纖技術(shù)研究G及新型光纖技術(shù)研究1400G技術(shù)2光纖技術(shù)3現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)1400G技術(shù)2光纖技術(shù)3現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)傳送網(wǎng)絡(luò)帶寬需求互聯(lián)網(wǎng)DC/IDC高速互聯(lián)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)光傳送網(wǎng)帶寬增長(zhǎng)需求以數(shù)據(jù)中心為主的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)統(tǒng)計(jì)截止2019年底傳送網(wǎng)絡(luò)帶寬需求互聯(lián)網(wǎng)DC/IDC高速互聯(lián)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)光傳送技術(shù)發(fā)展42.5G/10G強(qiáng)度調(diào)制、直接檢測(cè)不關(guān)注偏振態(tài)40G強(qiáng)度調(diào)制、直接檢測(cè)相位調(diào)制、直接檢測(cè)相干檢測(cè)、偏振復(fù)用100G相位調(diào)制相干檢測(cè)偏振復(fù)用超強(qiáng)FECDSP技術(shù)超 100G（400G/Tbit/s）相位調(diào)制相干檢測(cè)偏振復(fù)用超強(qiáng)FEC增強(qiáng)DSP多電平調(diào)制多子載波80 x10G（800G）80 x

2、40G（3.2T）80 x100G（8T）Nx400G（？T）單波道速率和系統(tǒng)容量，均在不斷提升100G技術(shù)已經(jīng)全面在省際和省內(nèi)部署，并逐步在本地城域引入。需要開(kāi)始評(píng)估下一代高速傳輸技術(shù)的引入。光傳送技術(shù)發(fā)展62.5G/10G強(qiáng)度調(diào)制、直接檢測(cè)不關(guān)注偏振400G技術(shù)5400G關(guān)鍵技術(shù)400GE客戶側(cè)400G OTN400G線路側(cè)400G線路技術(shù)400G被認(rèn)為是超100G時(shí)代的重要技術(shù)選擇，Tbit/s技術(shù)暫未開(kāi)始，多子載波技術(shù)成為主流。400G技術(shù)7400G關(guān)鍵技術(shù)400GE客戶側(cè)400G OT6400G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)100G端到端標(biāo)準(zhǔn)已基本完成，產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟，且全球規(guī)模商用；國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)組織已開(kāi)展

3、超100G技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 總體上看，400G相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)2019-2018年完成發(fā)布。ITUOTUCn幀結(jié)構(gòu)和靈活柵格已完成、光接口指標(biāo)研究中IEEE200GE/400GE，客戶側(cè)接口，預(yù)計(jì)2019年底完成OIF調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，線路側(cè)，正在討論中CCSA技術(shù)要求和測(cè)試方法，剛立項(xiàng)開(kāi)展相關(guān)工作。12348400G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)100G端到端標(biāo)準(zhǔn)已基本完成，產(chǎn)業(yè)鏈日趨成7IEEE標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展IEEE 802.3bs于2019年3月正式立項(xiàng)開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化工作，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作取得一定進(jìn)展，預(yù)計(jì)2019年底完成正式的客戶側(cè)標(biāo)準(zhǔn)。2019年1月，擴(kuò)展研究范圍，補(bǔ)充了200Gb/s，同時(shí)規(guī)范200G

4、b/s和400Gb/s。1、已完成D1.4，征求意見(jiàn)和討論完善中；2、重點(diǎn)討論了普通單模光纖上2km和10km的技術(shù)指標(biāo)；3、都基于PAM4的多通道技術(shù)（Nx50G），類似于100GE中的4x25G。9IEEE標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展IEEE 802.3bs于2019年3月正客戶側(cè)技術(shù)8基于PAM4（脈沖幅度調(diào)制）的多通道技術(shù)（Nx50G），共用100G現(xiàn)有的的硬件和技術(shù)。400G SMF400GBASE-FR8（2Km）400GBASE-LR8（10Km）200G SMF200GBASE-FR4（2Km）200GBASE-LR4（10Km）CWDMLAN-WDM客戶側(cè)技術(shù)10基于PAM4（脈沖幅度調(diào)制）的多

5、通道技術(shù)（NxITU-T標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展（OTN幀結(jié)構(gòu)等）OTN幀結(jié)構(gòu)OTUCn成為100G OTU4后的下一代OTN技術(shù)，采用類似SDH的復(fù)用結(jié)構(gòu)，以5G為最小時(shí)隙（TS），n倍的100G速率（n可變）。超100G OTN標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立于IEEE 400GE的工作內(nèi)容已完成。由于部分與IEEE 400GE密切相關(guān)，因此，未來(lái)超100G OTN的標(biāo)準(zhǔn)制定的完成時(shí)間預(yù)計(jì)將與IEEE 400GE保持同步。 靈活柵格G.694.1中已規(guī)范靈活柵格技術(shù)光接口尚未開(kāi)始相關(guān)研究ITU-T標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展（OTN幀結(jié)構(gòu)等）OTN幀結(jié)構(gòu)OTUCn成OTN幀結(jié)構(gòu)OTUCn成為100G OTU4后的下一代OTN技術(shù)，不再采用OTU1/

6、2/3/4等現(xiàn)有定義方式。區(qū)別于OTU4及以下幀結(jié)構(gòu)，OTUCn幀結(jié)構(gòu)不包含F(xiàn)EC區(qū)域，主要因?yàn)镕EC和線路接口類型強(qiáng)相關(guān)。OTUCn 幀是由n個(gè)OTUC 交織而成，n倍的100G速率，例如OTUC2，OTUC4等，根據(jù)n值不同而不同。OTN幀結(jié)構(gòu)OTUCn成為100G OTU4后的下一代OTNOTN映射封裝復(fù)用方式OTUCn中，以5G為最小時(shí)隙（TS），映射復(fù)用方式對(duì)應(yīng)的凈荷類型（PT）為22。OTU4中，最小TS為1.25G，PT為21。與OTU4類似，支持多種不同業(yè)務(wù)的映射復(fù)用；支持單級(jí)復(fù)用和多級(jí)復(fù)用。OTN映射封裝復(fù)用方式OTUCn中，以5G為最小時(shí)隙（TS）OIF標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展（線路側(cè)）O

7、IF 物理鏈路層（ PLL）工作組目前與400Gbit/s長(zhǎng)距傳輸相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作是400Gbit/s白皮書(shū)。最新進(jìn)展是2019年11月立項(xiàng)研究靈活相干DWDM傳輸框架文件，試圖統(tǒng)一在400G時(shí)代的調(diào)制方式，類似于用DP-QPSK統(tǒng)一了整個(gè)100G時(shí)代，有利于產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和成熟。OIF標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展（線路側(cè)）OIF 物理鏈路層（ PLL）工作組13400G線路側(cè)調(diào)制技術(shù)線路速率 =復(fù)用偏振數(shù) 子載波數(shù) Log2(調(diào)制階數(shù)) 波特率舉例：PM-QPSK的100G： 線路速率（112G）=2 x 1 x Log2(4) x 28G 2SC-PM-16QAM的400G： 線路速率（512G）= 2 x 2

8、x Log2(16) x 32G 更高階調(diào)制QPSK 8QAM16QAM更高波特率32G43G64G更多子載波單載波雙載波8QAM調(diào)制階數(shù)越高，噪聲容忍度越低，因此對(duì)OSNR的要求就越高，這就嚴(yán)重的限制了信號(hào)的傳輸距離。相比100G，重要區(qū)別在于：更高階調(diào)制更多子載波15400G線路側(cè)調(diào)制技術(shù)線路速率 =復(fù)用偏振數(shù) 子載波數(shù)14線路側(cè)調(diào)制技術(shù)能力比較來(lái)自于OIF2019.167.00100G技術(shù)400G技術(shù)調(diào)制格式 QPSK QPSK16QAM8QAMQPSK速率（Gb/s）100400400400400含F(xiàn)EC的符號(hào)速率 （Gbaud） 3232324364子載波數(shù)14222每子載波速率（G

9、b/s）100100200200200占用頻譜（GHz）5015075/100100150頻譜效率（bit/s/Hz）22.665.33/442.66系統(tǒng)容量（Tbit/s）80 x100（8T）26x400（10.4T）53/40 x400（21.2/16T）40 x400（16T）26x400（10.4T）BER1e-12需要的OSNR（不含余量）12.512.519.518.513.4G.652光纖、純EDFA最大傳輸距離（km）20002000500-60010001200硬件實(shí)現(xiàn)難度+16線路側(cè)調(diào)制技術(shù)能力比較來(lái)自于OIF2019.167.00400G線路技術(shù)光纖技術(shù)以G.652.D

10、為主，存量和新建少量G.655，主要是存量光放技術(shù)以EDFA放大器為主極少量拉曼放大器波道間隔目前均是固定柵格，以50GHz為主靈活柵格，Nx12.5GHz，尚未應(yīng)用400G線路技術(shù)光纖技術(shù)以G.652.D為主，存量和新建少量光纖技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)0.20dB/km0.185dB/km0.170dB/km0.150dB/km降低芯層摻雜濃度純硅纖芯技術(shù)不斷降低衰減，是光纖技術(shù)發(fā)展的永恒追求，但需要考慮對(duì)成本影響。G.652D82um2陸地用G.654110-130um2海纜用G.654150um2模場(chǎng)面積越大，彎曲性能和機(jī)械性能將會(huì)受到影響，需要考慮折中。G.652.D光纖低損/超低損耗光纖（G.6

11、52.D）大有效面積光纖（G.654.E）低損/超低損耗大有效面積光纖（G.654.E）降低衰減降低非線性效應(yīng)降低衰減光纖技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)0.20dB/km0.185dB/km0.1大有效面積光纖（G.654.E）大有效面積光纖，主要是指模場(chǎng)直徑（MFD）比G.652標(biāo)準(zhǔn)單模光纖大，參考ITU-T G.654標(biāo)準(zhǔn)的“截止波長(zhǎng)位移單模光纖”，主要應(yīng)用于海纜通信系統(tǒng)中，尚未在陸地傳輸系統(tǒng)中應(yīng)用。不同廠家光纖模場(chǎng)直徑不同，有效面積范圍在110um2到130um2，G.652在為82um2。光纖衰減系數(shù)有兩類：低損耗，在0.190dB/km以下，與低損耗的G.652D光纖相接近；超低損耗，采用純硅纖芯或降

12、低纖芯Ge摻雜，衰減系數(shù)可做到0.170dB/km以下。能夠提供該類光纖的國(guó)內(nèi)外供應(yīng)商，目前有康寧、長(zhǎng)飛、OFS、住友、烽火、普睿司曼、中天和亨通等。大有效面積光纖（G.654.E）大有效面積光纖，主要是指模場(chǎng)400G系統(tǒng)應(yīng)用部署的挑戰(zhàn)在100G/超100G時(shí)代，CD/PMD不再是主要限制因素，非線性效應(yīng)和光纖衰減成為系統(tǒng)傳輸性能主要因素。如何在香農(nóng)極限限制下，平衡頻譜效率、傳輸距離和系統(tǒng)容量，以及成本，是400G應(yīng)用部署的關(guān)鍵問(wèn)題。頻譜效率系統(tǒng)容量傳輸距離提升設(shè)備性能新型光放技術(shù)新型光纖光纜降低背靠背OSNR容限，增強(qiáng)FEC糾錯(cuò)能力混合放大器，拉曼放大器更低衰減、更大有效面積的光纖400G系

13、統(tǒng)應(yīng)用部署的挑戰(zhàn)在100G/超100G時(shí)代，CD/19400G技術(shù)研究國(guó)內(nèi)外行業(yè)內(nèi)其它單位也已開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室測(cè)試驗(yàn)證工作，中國(guó)聯(lián)通也已正在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室研究測(cè)試；通過(guò)對(duì)400G及1T等系統(tǒng)傳輸性能的測(cè)試分析發(fā)現(xiàn)，基于現(xiàn)有光纖網(wǎng)絡(luò)（G.652和G.655光纖），400G及1T等超高速系統(tǒng)主要技術(shù)無(wú)電中繼傳輸距離較短，無(wú)法滿足干線應(yīng)用的傳輸距離。通過(guò)采用大有效面積光纖，增加入纖光功率，可以延長(zhǎng)傳輸距離，能夠提升系統(tǒng)傳輸性能。但是上述研究均在實(shí)驗(yàn)室完成，尚未在現(xiàn)網(wǎng)新型光纖上開(kāi)展相應(yīng)研究，中國(guó)聯(lián)通在業(yè)內(nèi)首先基于新型光纜開(kāi)展相應(yīng)研究工作。如果現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境中，新型光纖對(duì)400G傳輸性能的提升得到驗(yàn)證，就將更加有說(shuō)服力

14、。21400G技術(shù)研究國(guó)內(nèi)外行業(yè)內(nèi)其它單位也已開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室測(cè)試驗(yàn)1400G技術(shù)2光纖技術(shù)3現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)1400G技術(shù)2光纖技術(shù)3現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)21新型光纖光纜技術(shù)研究標(biāo)準(zhǔn)化工作ITU和行標(biāo)山東現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)400G測(cè)試新疆現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)環(huán)境適應(yīng)性其它潛在問(wèn)題應(yīng)用維護(hù)光纜網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)周期和壽命長(zhǎng)，投資巨大，需謹(jǐn)慎建設(shè)。新型光纖的引入，盡可能充分地論證，吸取以往新型光纖引入的經(jīng)驗(yàn)。ITU國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)G.654 “截止波長(zhǎng)位移單模光纖”，有A/B/C/D四個(gè)子類，應(yīng)用于海底光纜通信系統(tǒng)2019年7月開(kāi)始討論陸地傳送系統(tǒng)用的G.654.E子類，預(yù)計(jì)2019年9月完成標(biāo)準(zhǔn)：MFD：中心值11.5-12.5um，0.7um 容差 15

15、50nmCCSA行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2019年底，中國(guó)聯(lián)通牽頭在CCSA開(kāi)始標(biāo)準(zhǔn)化工作，國(guó)內(nèi)主流光纖光纜廠家均參與，預(yù)計(jì)于2019年完成。23新型光纖光纜技術(shù)研究標(biāo)準(zhǔn)化工作ITU和行標(biāo)山東現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)4現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)西部新疆試驗(yàn)段東部山東試驗(yàn)段參加單位為評(píng)估環(huán)境適應(yīng)性和傳輸性能，分別在西部和東部進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)。西部：西古成纜，GYTS/GYTA東部：亨通成纜，GYTS/GYTA由光纖廠家提供著色后光纖。同條光纜中，G.652.D和G.654光纖分別在不同松套管，采用相同的生產(chǎn)制造及施工敷設(shè)工藝，對(duì)比驗(yàn)證；通過(guò)架空和管道試驗(yàn)段的驗(yàn)證工作，確保該新型光纖能夠滿足中國(guó)大部分地區(qū)的敷設(shè)和工作環(huán)境要求，具備環(huán)境適應(yīng)性。

16、現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)西部新疆試驗(yàn)段東部山東試驗(yàn)段參加單位為評(píng)估環(huán)新疆哈密試點(diǎn)重點(diǎn)評(píng)估環(huán)境適應(yīng)性，架空敷設(shè)。2019年6月全部完成工程驗(yàn)收?？陂T(mén)子站安裝光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)入自動(dòng)監(jiān)測(cè)收集數(shù)據(jù)階段。哈密口門(mén)子巴里坤約72km約71km新疆哈密試點(diǎn)重點(diǎn)評(píng)估環(huán)境適應(yīng)性，架空敷設(shè)。2019年6月全部山東濟(jì)南-青島試點(diǎn)高速公路管道敷設(shè)，重點(diǎn)評(píng)估400G傳輸性能。2019年6月底，完成線路工程驗(yàn)收。2019年8月初，完成設(shè)備裝機(jī)查勘，即將開(kāi)展400G系統(tǒng)測(cè)試。山東濟(jì)南-青島試點(diǎn)高速公路管道敷設(shè)，重點(diǎn)評(píng)估400G傳輸性能新型光纖研究?jī)?nèi)容著色光纖光纖套塑纜芯絞合光纜護(hù)套光纜運(yùn)輸敷設(shè)接續(xù)400G 測(cè)試長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)光纖入場(chǎng)測(cè)試

17、光纜出廠驗(yàn)收測(cè)試，機(jī)械性能和環(huán)境性能測(cè)試新型光纖研究?jī)?nèi)容著色光纖光纖套塑纜芯絞合光纜護(hù)套光纜運(yùn)輸敷設(shè)工廠光纜測(cè)試結(jié)果（1）vendor Avendor Bvendor Cvendor Dvendor Evendor Fvendor Gvendor HMFD(um)11.90.511212um211.8 0.412.5 0.412.40.5120.512.40.512.50.5 有效面積: 110um2 ，125um2，130um21、MFD和有效面積318個(gè)熔接點(diǎn)，雙向平均測(cè)試，采用不同的熔接機(jī)同廠商G.654自熔接最大 0.08dB，平均 0.02dB與G.652D光纖熔接性能相近 異廠商G

18、.654熔接平均0.044dB，60個(gè)熔接點(diǎn)還需進(jìn)一步測(cè)試，更多樣本G.654與G.652熔接平均0.119dB，24個(gè)熔接點(diǎn)還需進(jìn)一步測(cè)試，更多樣本2、光纖熔接工廠光纜測(cè)試結(jié)果（1）vendor vendor vend3、光纖成纜及衰減系數(shù)著色光纖，小于 0.19dB/km.光纜最大衰減系數(shù).202dB/km.總計(jì)2700 樣本G.654光纖的成纜，采用與現(xiàn)有G.652.D光纖相同的工藝。成纜過(guò)程中，附加衰減系數(shù)均小于0.01dB/km。工廠光纜測(cè)試結(jié)果（2）3、光纖成纜及衰減系數(shù)著色光纖，小于 0.19dB/km.光28現(xiàn)網(wǎng)光纜測(cè)試結(jié)果30現(xiàn)網(wǎng)光纜測(cè)試結(jié)果1400G技術(shù)2光纖技術(shù)3現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)

19、1400G技術(shù)2光纖技術(shù)3現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)中國(guó)聯(lián)通400G WDM實(shí)驗(yàn)室測(cè)試參與廠家：華為、中興、烽火、上海貝爾和科銳安，五個(gè)主流供應(yīng)商測(cè)試進(jìn)度：目前已完成華為和烽火的系統(tǒng)測(cè)試，中興和上海貝爾在測(cè)試中；主要測(cè)試碼型：2SC-PM-16QAM（雙子載波-偏振復(fù)用-16QAM），所有廠家均支持；其它測(cè)試碼型：2SC-PM-8QAM，高波特率2SC-PM-QPSK，部分廠家支持；板卡可配置：部分板卡基于相同板卡硬件，支持多種調(diào)制方式，網(wǎng)管可設(shè)置成不同調(diào)制方式；測(cè)試光纖：分別測(cè)試了G.652和G.654光纖；系統(tǒng)測(cè)試模型：10 x100km/25dB，重點(diǎn)關(guān)注光纖模場(chǎng)面積增大后對(duì)系統(tǒng)最佳入纖光功率的影響。中國(guó)聯(lián)通400G WDM實(shí)驗(yàn)室測(cè)試參與廠家：華為、中興、