7/08/2021，光纖在線訊，在6月23-25日蘇州成功舉辦的CFCF2021光連接大會(huì)上，華為光傳送網(wǎng)首席規(guī)劃師孫春詳解了《光通信未來十年的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)》，他表示，未來十年，我們需要在單纖容量，頻譜空間，主流的傳輸介質(zhì)，算法，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等多方面進(jìn)行更進(jìn)一步的提升，帶動(dòng)星際互聯(lián)，骨干網(wǎng)絡(luò)容量與帶寬的大幅提升。



1、Capacity：長途光系統(tǒng)單纖容量能超過100T嗎？
    隨著2010年100G相干登陸舞臺(tái)，單纖容量達(dá)到8T；如今隨著400G在城域網(wǎng)的應(yīng)用，單纖容量達(dá)到32T；到2030年骨干網(wǎng)單纖容量能否達(dá)到百T？需要考慮更寬的頻譜資源，今天我們采用C+L波段，可用的頻譜是10-12THz譜寬，未來希望在S波段、E波段、U波段做更多的創(chuàng)新，可用譜寬達(dá)到25THz。當(dāng)然，這里面除了算法和光電器件新材料的引入，還有當(dāng)前業(yè)界研究更熱門的等離子體，未來能否真正實(shí)現(xiàn)商用，還需業(yè)界同仁一起努力。
2.Spectrum：C波段之外，可以利用的新頻譜空間有多大？
    當(dāng)前我們采用的C+L波段，可利用空間接近400nm，我們才使用了接近100nm，還有2-3倍的空間等著我們探索。我們的EDFA架構(gòu)起始于上世紀(jì)80年代，這個(gè)架構(gòu)基本穩(wěn)定了30多年，NF極限是3dB，我們線網(wǎng)中使用的NF系數(shù)在5.5，有沒有新的架構(gòu)，我們能不能挑戰(zhàn)NF接近3dB的極限？
3.NG Fiber: G.652之后，下一代主流光纖是什么？
    現(xiàn)網(wǎng)接近一半的G.652光纖部署，即便有其他類型的光纖，也是以單模光纖為主要。入射光功率成為制約容量提升的瓶頸，我們是不是有機(jī)會(huì)引入新的光纖來作為20-40年普遍部署的光纖？ SDM、空芯光纖，均存在多個(gè)路徑研究，還不能形形成一個(gè)更明確的結(jié)論和方向。
4.Algorithm: 光信道算法能夠突破非線性難題嗎？
   當(dāng)前的挑戰(zhàn)是引入DSP數(shù)字處理技術(shù)很好地處理光信道的線性失真，但卻制約了容量和距離。非線性就是入射光波率，光波率大帶來的影響是非線性效率的產(chǎn)生，包括SRS、SBR、克爾效應(yīng)、XPM，隨著總頻譜變寬，非線性效應(yīng)影響會(huì)變得更為突出一些，這里面就需要我們產(chǎn)業(yè)界或者研究界對這個(gè)有所加以更深的研究。我們既要基于比較準(zhǔn)確的模型來評估做仿真非延性的效應(yīng)，也要用數(shù)學(xué)的方法做一個(gè)很好的補(bǔ)償，同時(shí)要考慮工程視線，以及先進(jìn)的5nm,3nm工藝帶來的功耗問題。
5.Network: 超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃能夠找到最優(yōu)解嗎？
    當(dāng)前的挑戰(zhàn)是局點(diǎn)對應(yīng)的IP業(yè)務(wù)及各種電層業(yè)務(wù)，對應(yīng)的波長等等，需要什么樣的光層調(diào)度，帶來的可能會(huì)數(shù)以千億計(jì)級別的信息，需要龐大的算力來做規(guī)劃算法的處理。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的部署，業(yè)務(wù)的復(fù)雜性，需要在規(guī)劃算法，算力平臺(tái)上進(jìn)步提升，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)成本最優(yōu)。
6.OXC: 能夠?qū)崿F(xiàn)超低損128維+波長交換嗎？
     隨著OXC的引入，波長的自動(dòng)調(diào)度以及光層的高集成上面得到了長足的發(fā)展。但其核心部件WSS依然存在一定的挑戰(zhàn)：當(dāng)前規(guī)模應(yīng)用的9維/20維/32維的WSS插損和理論值依然存在GAP，未來能否引入64維、128維的波長體系，以及波長切換的速度（能否達(dá)到50毫秒以內(nèi)），插損能否進(jìn)一步的降低？仍需要在成本，光學(xué)設(shè)計(jì)，材料等方面進(jìn)一步突破。
7.FTTX: 光接入能否打破TDM機(jī)制，實(shí)現(xiàn)新型P2MP技術(shù)？
   面向下一代的50G甚至是100G PON的需求，我們能否突破功率預(yù)算大于32dB的“香農(nóng)”瓶頸？并向高呂質(zhì)的P2MP光接入架構(gòu)演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)0時(shí)延，雙向硬隔離的OFDMA，OCDMA創(chuàng)新架構(gòu)。
8.Satellite ON: 能否構(gòu)建高動(dòng)態(tài)、大帶寬、大規(guī)模光網(wǎng)絡(luò)？
    2030年，能否引入空間數(shù)字相干技術(shù)，實(shí)現(xiàn)星間鏈路提升10倍達(dá)到100G的帶寬的可能？大規(guī)模組網(wǎng)絡(luò)的能力，達(dá)到航天級的ASON網(wǎng)絡(luò)，以及實(shí)現(xiàn)高集成插卡式方式，實(shí)現(xiàn)輕量化光通信。
[b]9.OE Integration: 能否實(shí)現(xiàn)超高集成度的一體化光電模塊？
   能否實(shí)現(xiàn)單光模塊出多波長，對應(yīng)40波甚至80波，覆蓋全可用光譜，降低高度集成的成本，功耗降低99%。

    結(jié)合以上九大關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，期待在2030年我們能夠?qū)崿F(xiàn)從固定網(wǎng)絡(luò)F5G躍到F6G宏偉的愿望，包括衛(wèi)星光通信、骨干網(wǎng)絡(luò)容量大幅上升，成本大幅下降，實(shí)現(xiàn)光通信的蓬勃發(fā)展。