中国联通唐雄燕：构建全光底座，实现“联家+联企+联算”

在今天召开的“算力时代，城域光网演进方向探索研讨会”上，中国联通研究院副院长、首席科学家唐雄燕表示，城域光网络将向着高速、融合、开放、低成本等方向发展。城域光网络核心汇聚层将逐步引入16QAM 400G WDM，边缘接入层需要低成本的100G WDM和低成本的ROADM/WSS技术，开放的模块化波分将成为数据中心互联的重要手段，构建全光锚点将助力全光综合业务接入和一跳入云，城域网IP与光层的深度融合值得进一步探索。

算力时代，城域数据中心光互联需求增大

(资料图片)

众所周知，运营商网络采用分域分层方式规划建设。纵向来看，运营商网络分为光传送，IP承载，接入（移动接入+固定接入），数据中心与云，核心网与业务平台；横向来看，包括骨干+城域核心汇聚+边缘接入，各层设备在数量上呈金字塔结构，骨干网设备需要满足长距离大容量的高要求，但数量少，而城域网设备数量多，但对成本更加敏感。

唐雄燕指出，随着算力时代的到来，城域的数据中心越来越多，城域光互联的需求也在不断增大。

算力网络的发展呈现两大趋势：一是5G驱动边缘计算MEC发展，另一个是随着AI的普及，算力呈现泛在化和多样化的趋势，云计算由集中走向分布，城域数据中心需求快速增长。与此同时，运营商庞大的数据机房可以改造成边缘数据中心，这也是运营商的独特优势资源。MEC部署位置由业务驱动，为满足时延和数据安全敏感业务要求，可下沉至最接近用户位置，这将带来巨量的连接需求。

“过去我们的全光网络主要为了实现家庭和企业的连接，现在还要实现数据中心算力的互联。”唐雄燕表示，中国联通希望构建一张全光底座，实现“联家+联企+联算”。

“联算”要求构建贴近用户的全光算力锚点，实现时延最优；“联企”可以实现大企业可靠联接，中小企业灵活联接；提供2M-100G全颗粒接入；实现硬管道隔离，达到5个9高可靠，加速工业生产入算，赋能行业数字化转型；“联家”实现FTTR智慧家庭组网和OLT+ONT集成边缘算力。

今年我国正式启动了“东数西算”工程，将构建全国一体化大数据中心体系。“东数西算”工程包括八大枢纽节点，十大数据中心集群，对数据中心之间的连接提出了明确的时延要求。

唐雄燕表示，中国联通提出了支撑东数西算的全光底座目标网架构，枢纽间通过OXC/ROADM构建全光互联，打造20ms枢纽间连接，网络架构稳定，可向400G传输速率平滑演进，支持立体多平面组网，满足东数西算中长期业务需求；枢纽内通过OXC/ROADM构建枢纽内算力全光互联，打造主要城市算力网关到枢纽内集群5ms时延圈，网络可持续向400G演进；城市内通过增加全光锚点覆盖，实现用户到算力网关的一跳接入，打造城市内1ms时延圈。

城域光网络发展呈现出五大重要趋势

唐雄燕指出，城域光网络的发展需要顺从光传送网络的技术发展大势——超高速和超大容量，光网络已经进入超100G时代。在此背景下，城域光网络的发展呈现出五大重要趋势。

趋势之一：城域光网络核心汇聚层向400G演进

400G需要使用相干技术，相干光接口向极致超强性能的长途骨干网应用和高集成度低功耗可插拔的城域网应用两个方向发展；400G作为未来主要的线路速率，需要根据系统容量和传输距离要求选择QPSK和16QAM调制，距离较短的城域网可采用16QAM调制方式，并采用可插拔光模块，CFP2封装可插拔400G在2022年已开始大批量发货。

唐雄燕表示，中国联通高度重视400G技术在城域网中的应用。2022年开展了现网400G WDM应用试点，核心节点间采用400G+OXC传输，支持6个ROADM/OXC节点的穿通能力，并测试了传输设备与路由器基于400GE（LR8光模块）的客户侧接口互联。目前，城域网核心汇聚层在当前100G WDM基础上，将逐步向400G WDM演进，建议采用频谱效率更高、系统容量更大的16QAM调制方式，设备型态上会有传统波分、模块化波分等多种方式。

“在开展400G WDM应用的同时，中国联通近年也在研究和试验更高速率的800G WDM系统。”唐雄燕指出，800G WDM需要采用更高阶的调制，如64QAM，因此传输距离会受限，在100多km范围，支持2-3段的城域传输，且对传输链路反射要求更高。

趋势之二：面向数据中心互联的城域光网络走向开放解耦

模块化、DC化的城域开放解耦组网成为行业发展趋势，全球范围内市场快速增长，2015-2021年间的年复合增长率（CAGR）超过100%，2022年相比2021年也有19%的年增长率。

据唐雄燕介绍，中国联通自2019年正式引入开放的模块化波分设备，目前已开始规模部署，应用场景包括城域数据中心光互联及城域组网等。

开放解耦是城域光网络发展的重要方向，随着SDN技术不断成熟和部署，网络开放和解耦成为促进产业创新、降低建网成本的重要趋势。开放光网络需要基于标准的南北向接口，运营商自研统一管控系统和协同编排器，构建多供应商开放组网的全光底座，有利于繁荣产业生态，加速业务创新。

唐雄燕指出，中国联通的城域开放组网部署包括面向专线接入的OTN-CPE设备，面向数据中心光互联的模块化波分设备等，已在逐步推广应用。

趋势之三：城域边缘层呼唤低成本的100G传送和组网技术

目前城区固网业务以光纤直驱为主，郊县固网业务以县乡波分承载为主，现阶段多为10G系统，未来需要逐步引入低成本100G，以适应宽带业务不断升速以及大客户/5G回传的综合承载；县乡波分系统以环形结构为主，环长主要在150km以下，距离要求不高，但对成本敏感。

“城域低成本的100G技术多种多样，城域边缘层应用量大，成本敏感，需要针对城域短距应用进行优化，实现低成本低功耗是关键。”唐雄燕表示，现有的城域边缘100G接口技术主要有100G ER4/ER4 Lite接口，不支持DWDM，距离在40km/30km；100G ZR4接口，也不支持DWDM，距离在80km；100G非相干接口，支持DWDM，距离在60-100km，需要配置OA+DCM，是否可规模推广，业内尚未达成一致；100G相干接口，支持DWDM长距离应用，可同时向下覆盖短距离应用，最小封装尺寸CFP2，未来支持QSFP，但成本较高。

唐雄燕指出，城域低成本100G波分是发展方向，目前城域低成本Nx100G相关技术标准已成熟，但产业链有待培育。当前用于骨干网的100G WDM设备和组网方案，由于价格原因，难以下沉到网络边缘。

唐雄燕建议，针对城域应用，尤其是城域边缘，光模块公司和设备商应该聚焦优化简化DSP和光学部分，开发和提供低成本的相干100G光模块及设备，推动DWDM技术不断下沉。

同时，随着WDM下沉城域边缘，还需要低成本低维度边缘ROADM配合，构建灵活动态城域光网络。骨干光网络已广泛应用ROADM技术，通常采用20维甚至32维等更大维度WSS。随着WDM技术下沉，ROADM技术也将随之下沉，取代传统的OM/OD和FOADM，但需要低成本ROADM技术。在城域边缘层应用，低维度（4维/9维等）WSS将有较大的成本优势，中国联通正联合光迅等产业合作伙伴积极开发国产化低维度WSS技术，以降低建网成本。中国联通还提出了城域池化ROADM技术及架构创新方案，多个接入环共享池化ROADM板卡，以减少ROADM板卡数量和维度需求，降低汇聚站点空间与成本。

趋势之四：城域网IP与光层的协同融合不断深化

在SDN统一管控和网络融合大背景下，城域网 “IP+光”融合不断深化，将有可能从跨域智能协同与资源统一编排，进一步向设备层面融合迈进。由于相干光模块不断小型化，已具备白光模块相同封装尺寸；相干光模块将不仅仅是应用光网络设备的技术，也可直接应用于IP网络设备，IP与光网的边界越来越模糊。

唐雄燕指出，可插拔相干光模块在不同专业网络和设备上的应用越来越广泛，为了便于大规模部署后的运维管理，在现在MSA和OIF 规范基础上，中国联通牵头正在CCSA 开展《相干光模块软件管理接口》系列标准化工作，包括CFPx封装和QSFP封装，他呼吁更多光模块、设备及用户单位参与该标准的讨论和编制！

趋势之五：构建全光锚点实现全光综合业务接入和一跳入云

全光锚点是光网与业务的衔接点。依托全光锚点，可以稳步推进综合业务接入，提高资源利用率，基于PON、FTTR、G.metro、OSU、OTN和WDM等多样化接入手段，将光网络延伸至最终用户，提供无处不在的光联接服务，保障用户便捷获取和使用算力资源及应用服务。

唐雄燕最后总结指出，城域光网络是算力时代全光底座的重要组成部分。推动DWDM下沉，从长距离骨干网，到城域网核心，再到城域边缘接入，构建全域全光网络，将为数字经济发展奠定更加坚实的网络基础。

城域光网络将向着高速、融合、智能、开放、低成本等方向发展。城域光网络核心汇聚层将逐步引入16QAM 400G WDM，边缘接入层需要低成本的100G WDM和低成本的ROADM/WSS技术，开放的模块化波分将成为数据中心互联的重要手段，构建全光锚点将助力全光综合业务接入和一跳入云，城域网IP与光层的深度融合值得进一步探索。

关键词： 数据中心 中国联通 低成本的