高性能光基建,夯实东数西算“主动脉”

发布时间:2023-02-07 作者:中兴通讯 欧阳建平 阅读量:

        在当前东数西算的战略背景下,畅通全光运力大动脉,实现超宽绿色区域协同互联,是建设“算力+ICT网络”一体化新型数字基础设施的重要一环。必要性和紧迫性主要体现在三个方面,一是如何满足数据激增带来的带宽需求,在DCI的带宽需求下,迫切需要大容量超长距的光网络,持续挑战香农极限,亟需从当前100G/200G升级至400G,满足数据中心长距高速互联需求;二是如何保障千行百业对网络的极致时延需求,需要构建分级时延圈,通过打造多级竞争力时延圈,持续提升网络溢价空间,向网络性能要效益;三是如何响应双碳战略,为响应国家对碳达峰、碳中和目标,在网络升级及演进时,需考虑低碳方案,通过优化布局实现区域协同,用比特换瓦特,实现绿色可持续的有效增长。

        基于上述需求,中兴通讯推出Real 400G+OXC(Optical Cross-Connect)方案,打造超宽扁平绿色算力光底座。

 

Real 400G:骨干长距传输的最佳选择

        近年来,运营商已规模部署200G系统,其传输距离与100G系统相当而系统容量更大,技术与器件均已成熟。同时,也开始部署400G 16QAM。400G 16QAM波特率与200G相同,可共享200G QPSK器件和产业链,但传输性能受限,主要面向城域网、本地网的应用,还无法支撑骨干网应用。

        400G骨干网部署应用需要满足两个条件:一是具有和100G/200G长距相近的传输能力,特别是在现有G.652光纤的系统中;二是能支撑80波的系统容量,保证传输速率提升之后系统的容量同步提升。

        中兴通讯推出基于C+L波段的Real 400G方案,可实现100Gbps~1.2Tbps速率按需调整,在骨干400G长距场景下,传输距离相比业界当前方案提升60%。Real 400G方案在传输性能方面实现大幅提升,主要源于三大技术的演进及突破。

        一是高速光电器件,带宽全面升级,包括数字电芯片DSP、模拟电芯片TIA/Driver、光芯片调制器及解调器。支持波特率从原来的96GBd提升到128GBd,以保障系统支持1.2Tbps超高单波速率。

        二是3D硅光封装技术突破,实现高编码方式下的更优性能。传统2D封装采用水平走线方式,其远距离传输性能较差;3D封装采用硅通孔技术,可实现垂直堆叠走线方式,传输性能更优,以400Gbps速率为例,相比2D方案距离提升10%。

        三是算法的进一步优化,实现场景最佳适应能力。传统算法支持固定点波特率可调,在容量和距离适配方面存在限制;Flex Shaping 2.0算法支持波特率连续可调,从而实现最佳场景匹配。

        Real 400G方案通过背景波填充等技术,助客户构建更简洁的C+L波段400G光系统,骨干网容量从原来的80×100G/200G升级到80×400G,容量翻倍。Real 400G目前已进入测试验证阶段,结果符合预期,是骨干网长距80×400G方案的最佳选择。

 

OXC:构建以DC为中心的分级超低时延圈

        对光网络的另一个迫切需求是极致的时延体验。以DC为中心,构建分级超低时延圈,能够打通全光入云运力大动脉,满足千行百业对极致时延的迫切需求。

        云间互联包括国家级DC、省级DC、边缘DC内部的东西向互联,以及三级DC之间的南北向连接。这就要求网络以云为中心,形成各级低时延圈,实现云间快速敏捷调度(见图1)。

 

Network diagram

图1  以云为中心,打造分级低时延圈

 

        光网络架构从原来的分层分环向Mesh化扁平架构演进,具体举措包括梳理光缆直连路由、减化层次结构,消除迂回路由,以及OXC简运维、提升可靠性。

        中兴通讯的三大光层OXC方案包括:降本增效的LITE OXC、安全可靠的双子架OXC、集群OXC云化全连接。

        LITE OXC方案,聚焦低维度、高集成度方案,省本提效;支持16个光方向,同时支持无业务上下站点单独组网,降低网络投资。

        双子架OXC方案,支持东西向分离方案,安全可靠;支持最多32个光方向,可将存在保护关系的业务部署在不同子架,避免单子架故障所有业务全阻,提升网络的生存性。

        集群OXC方案,支持大于32维光方向站点的全云化连接。虽然现网对高维度的需求还不是很急迫,但随着云化程度的进一步加深,是未来发展的趋势。未来还将会推出更高集成度单板如48维、64维,以实现节点无阻调度。

 

用比特换瓦特,绿色算网助推东数西算

        中兴通讯多层次全方位实现光网络的绿色低碳发展。

  • 通过OXC方案推动高效绿色多方向云间互联,推动瓦特经济与比特经济协同发展。以1000个站模型为例,可实现年降低381万度电,减排3322吨,相当于每年植树22万棵。
  • 通过先进工艺制程芯片,每代降耗20%+,进一步优化器件能效。
  • 创新地在网元内置AI,动态优化网络能效,深挖节能降碳潜能,实现节能模式的一键部署、数据安全可靠、节能效果可视。

 

联西东,通全光,夯基致远

        随着国家“东数西算”工程的全面启动,数据中心互联迎来400G客户侧新增长,骨干光网亟需升级至400G。中兴通讯提出Real 400G理念,凭借三大核心技术,已联合国内运营商完成业界首个Real 400G原型机实验室现网模拟验证及业界首个800G PS-16QAM创新测试,测试结果符合预期,标志着Real 400G已步入商用日程。

        当前OXC技术已经成熟,并逐步广泛应用。截止目前,中兴通讯OXC方案已服务于22个省份干线及本地网。中兴通讯推出的Lite OXC、双子架OXC、集群OXC三大光层方案,实现高效绿色、多方向云化场景精准连接与敏捷算力调度。

        面向未来,中兴通讯致力于成为“东数西算主力军”,携手运营商共筑东数西算时代全光大动脉,全面服务于国家东数西算战略,共促全行业数智化发展。