未来已来，400G开启网络新纪元

　　近日，工业和信息化部、中央网信办、教育部、国家卫生健康委、中国人民银行、国务院国资委等六部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》，提出加快400G/800G高速光传输网络研发部署。这一行动计划的印发无疑为加速400G等高速光网络传输技术的发展注入“强心剂”。

　　需求驱动，400G高光时刻即将到来

　　众所周知，骨干传送网是综合承载各项业务的信息“大动脉”，是整个信息基础设施的“承重墙”。作为开启骨干网下一个周期的重大变革性代际技术，400G正蓄势待发，为通信网络发展“保驾护航”。

　　在行业中“流传”着这样一种说法，“2023年有望成为400G规模商用的元年”。这并非“空穴来风”，中国移动研究院基础网络技术研究所所长李晗表示，伴随5G-A、6G技术发展，以及“东数西算”工程等战略的需求，骨干传送网在超大带宽、超长距离和超低时延方面面临更高的需求。“面向‘东数西算’‘东数西存’等算力网络典型场景需求，中国移动提出构建400G新型全光网，构筑算力网络的全光底座。”

　　中国联通研究院总工程师王光全提到，目前400G需求的主要驱动力也来自于传输本身，“由于骨干网的光纤量不足，超大规模地部署光纤光缆也不是一朝一夕能够完成的，因此需要对系统进行升级。”

　　随着人工智能、大数据、云计算等技术的飞速发展及“东数西算”工程的大规模建设，网络正经历着前所未有的变革。在这一变革浪潮中，全光网崭露头角，而400G作为全光网演进的下一步，已然成为为算力资源提供运力保障、助力“东数西算”战略实施的重要选择。

　　当然，400G产业链的完善和成熟，也为400G的大规模商用提供了可能。市场调研机构Omdia在报告中称，数据中心(DC)率先开启向400G的过渡，并在2019年已开始应用。预计到2023年，400G的销售额将主导数据中心市场。

　　总体来看，400G的市场需求以及产业链的完善，使得2023年有望成为400G规模商用的元年。当然，具体的发展情况还需看未来的市场变化和行业走势。

　　技术突破，QPSK逐步成熟

　　当前业内400G主要有16QAM、16QAM-PCS、QPSK三种调制技术，具有不同的频谱效率和传输距离。其中，16QAM的波特率约为67GBaud，主要用于短距传输;16QAM-PCS的波特率约为91GBaud，要用在部分区域干线、本地网、城域网;QPSK的波特率约为130GBaud，是骨干网络部署较理想的选择，能有效减少电中继，从而降低成本和能耗。

　　进入2023年，400GQPSK技术逐步发展成熟，被产业界普遍认为是引领骨干传输网的下一个大的技术代际，预计将持续十年。

　　作为网络建设的主力军，国内运营商携手设备商、光通信厂商等产业链上下游的合作伙伴进行相关的长距传输测试与实验。2023年，中国移动发布世界最长距离400G光传输现网技术试验网络，召开3次重大技术进展发布会推进创造400G长距传输3大世界纪录，分别为基于G.652.D光纤、EDFA/拉曼混合放大的宁波至贵安5616km传输;基于G.654.E光纤和纯EDFA放大实现“C6T+L6T”波段400GQPSK7000km传输;基于G.652.D光纤完成纯EDFA经典商用场景80×400GQPSK1673km现网试验。中国移动联合国内产业界从无到有基本构建了涵盖芯片、器件、模块、设备、系统的自主可控产业链，有力推进400GQPSK技术和产业成熟。此外，据中国联通相关人士称，近日中国联通也联合华为、中兴、烽火3家企业完成了相关技术的实验室测试。中国电信也在进行相关研究。

　　从运营商发布的信息来看，各项测试全面论证了基于QPSK的400G新型骨干全光网的可行性，核心技术参数及指标已基本满足现网应用需求，400GQPSK技术具备高速数据传输、低误码率等优点，使得长距传输更加可靠和高效。据中国移动研究院报道，中国移动研究院副院长段晓东曾表示，中国产业界主导的QPSK技术路线相比16QAM-PCS更具技术优势，经国内产业各方协同攻关，目前已具备商用能力。

　　挑战犹存，凝心聚力共推400G产业发展

　　400G的繁荣发展近在眼前，新技术的应用往往是机遇和挑战并存，不可否认400GQPSK还存在一些特有的问题。中国电信首席专家李俊杰称，选择“C6T+L6T”超宽光谱能够助力400G系统单纤容量提升，但也面临着挑战：“C6T+L6T”光系统调优难，需要打造“C6T+L6T”一体化高速相干光传输模块、“C6T+L6T”一体化波长选择开关(WSS)模块、“C6T+L6T”一体化EDFA模块等。

　　在烽火通信看来，400G建设带来了新的网络架构变革，但在网络设计、网络开通、运营维护等方面仍有提升空间。

　　不仅如此，400G的关键之一在于光纤技术的升级。新一代的高密度、高效能光纤不仅能够支持更高的传输速率，还能降低信号衰减，提高网络稳定性，为未来的应用提供坚实的基础。王光全表示，超低损耗G.654.E光纤已成为400G及更高速WDM系统应用的主要光纤选择，但光纤网络的建设成本、设备的研发难度等问题需要产业链共同努力解决。

　　同时他也建议，400G系统架构、性能调优、运行维护都对现网应用提出了新的要求，运营商要充分利用现网光缆和机房资源，提升系统运维的智能化程度，建设高速、灵活、安全、智能的400G传输网。

　　面向400G技术和产业发展，李晗表示，国内主流厂家的ITLA、EDFA、WSS等核心器件已经全面支持12THz，需要进一步引导“C+L”双系统向单系统演进;此外，基于部署一代、预研一代的技术发展理念，应围绕单通道800G/1.2T系统开展关键技术研究，提前布局下一代光通信前沿技术。

　　点亮“高光”时刻，400G商用“列车”正全速驶来。在不久的将来，400G将引领数字时代的发展潮流，推动人类社会朝着更加数字化、智能化的方向迈进。虽比高飞雁，犹未及青云。在400G有条不紊推进的同时，更高速率——800G/1.6T也在研发和推进中，这不仅夯实了新型基础设施底座，也为助力我国数字经济高质量发展提供了坚实的基础。