“2021 中国光通信高质量发展论坛”：光通信的最新技术趋势！

上周，我参加了“2021 中国光通信高质量发展论坛”，有一些收获与思考。特此撰文，与大家分享。

光通信的发展现状

1966 年，华裔科学家高锟博士发表了那篇划时代的经典论文 ——《光频率介质纤维表面波导》，奠定了光纤通信的理论基础，也开启了伟大的光通信时代。

▲ 高锟（1933-2018）

如今，光纤通信已经走过了半个多世纪的发展历程。它彻底改变了人类通信技术的发展轨迹，也改变了我们每一个人的生活。

我们现在之所以能够享受高速且低价的网络连接服务，很大程度上要归功于光纤通信的贡献。

▲ 光纤（光导纤维）

如今，光纤通信已然成为整个通信网络的支柱和底座。全网超过 98% 以上的信息，都是通过光纤通信传递的。

▲ 《光纤通信 55 年的发展》，毛谦，中国信科

在产业方面，光通信作为承载网（传送网）和数据中心的关键技术，支撑了规模庞大的产业链。根据研究机构的数据，2020 年全球光通信下游市场收入规模达到 1.4 万亿元。

中国企业在光通信产业链中，占据较高的比例：

▲ 《光纤通信 55 年的发展》，毛谦，中国信科

面向未来的光通信，还有很大的发展空间。现网中的数据流量，正在按照每年 30%~40% 的速度增长。从整体来看，技术变革仍然跟不上业务流量的增长速度。

▲ 流量增长＞单光纤流量＞端口速率＞电子波特率，需要新技术《超 100G 高速智能光网络关键技术探讨》，张德朝，中国移动

在“云 - 管 - 端”架构下，光通信的业务流量压力，一方面来自用户端，另一方面来自云端。

用户端这边很明显。随着 5G（蜂窝 5G）、F5G（固网 5G）的持续发展，4K/8K 超高清视频的普及，用户侧终端的带宽在不断增加，承载网（传送网）的带宽也必须紧密跟进。

云端的带宽增长需求，更多是来自云业务的增长。

云业务具有横向流量（东西向流量）大的特点，分布式部署的方式，也加剧了这一类型的流量。

云业务、云服务的增长，刺激了数据中心（DC，Data Center）的建设热潮。

▲ 《高速光模块发展机遇与挑战》，张金双，新易盛

数据中心之间的连接 ——DCI（DC Interconnect，数据中心互联），带宽需求明显增加，成为一个重要的增长点。

光通信的技术发展路线

如何才能解决光通信网络带宽不足的问题呢？

从总体来看，还是两个思路。

• 一，是通过更先进的技术，把传输网网络的物理带宽变得更大。

• 二，是加强网络的调度能力，提升效率。

这就好比是我们的城市交通。一方面，要把路修得更宽，单车道变双车道、四车道甚至八车道。另一方面，设立更多、更智能的红绿灯，安排更多的交警，进行合理调度。

我们先看看底层的带宽提升技术。

目前，光纤通信的单波 100G 已经广泛商用。200G、400G 的光模块光通道，基本上都是基于单波 100G。

▲ 单波：100G > 200G；光口：400G > 800G > 1.2T > 1.6T《高速光模块发展机遇与挑战》，张金双，新易盛

400G 光模块在 2019 年左右就已经成熟商用，主要是国外 Google、Facebook 等公司的数据中心在普及。国内并没有广泛采用 400G，一方面是因为要循序渐进（考虑成本），另一方面是基于网络架构的需求。也就是说，如果运营商的网络架构，设计接口是需要 200G，那就是用 200G，没有必要强行上 400G。

未来，单波 400G 将是下一代 OTN 技术的基础传输速率。

从底层技术来看，提升带宽的主要手段，还是离不开最基础的通信原理。

方法一，采用更先进的调制技术。