伴隨數據中心網絡的廣泛建設和“東數西算”戰略的推進，光網絡的帶寬需求以20%以上的高速率增長，驅動光傳送網持續向更高速更大容量演進。

目前，單波100G/200G的波分系統已經在運營商骨干網絡中規模商用，單波400G系統從城域網走向骨干網，成為業界關注和應用的重點。伴隨400G光傳送標準在各標準組織基本成熟，B400G成為各標準組織新的熱點課題。

01光傳送標準組織總覽

光傳送技術涉及的國際標準組織主要包括ITU-T SG15、OIF、IEEE802.3以及各類MSA（multi source agreement），各國際標準組織的分工及與光傳送設備對應關系如圖1所示。

圖1 光傳送設備涉及國際標準組織關系圖

光傳送的客戶設備輸出的100/200/400/ 800GE以太網接口規范由IEEE802.3制定；波分設備與客戶設備連接的客戶側光模塊相關標準由OIF/MSA制定；波分設備涉及的業務信號封裝和光傳送系統，系統規范由ITU-T SG15制定，其中ITU-T SG15 Q5涉及光纖，Q6涉及波分系統和光器件，而Q11規范OTN的幀結構、映射等技術；線路側光模塊的實現由OIF/MSA制定。

光傳送的國內標準組織主要為CCSA TC6 WG1和WG4工作組。WG1規范的波分設備具有很高的權威性，基本反映了國內三大運營商的需求和設備商的能力，而WG4主要規范不同速率不同應用的光模塊標準。

02400G及以上速率光系統標準進展

OIF近年來在400G和800G相干光系統標準化方面走在了各標準組織的前列。2022年，OIF完成了400ZR標準規范。目前正在進行800G LR和ZR的規范，包含光系統參數、FEC、DSP和OTN映射等技術，預計2024年底完成。OIF的標準進展對ITU-T和IEEE802.3的800G標準化的技術動向有著重要影響。

IEEE802.3在以太網接口的規范方面有著絕對的權威性。IEEE802.3正在規范800G/1.6T以太網接口，包括單通道100G和200G兩種路線的不同傳輸距離接口。值得一提的是，2023年針對800G的10km應用是采用基于IMDD（intensity modulation and direct detection）還是相干技術方案，在IEEE802.3dj項目進行了多次激烈的討論，最終802.3dj決定針對800G 10km設置兩個項目目標，分別采用不同的技術方案。可以看到，隨著單通道速率的提升，相干技術正在不斷下沉和擴大其應用場景。

ITU-T SG15 Q6工作組自2018年發布100G DWDM規范后，在400G/800G的標準化方面進展緩慢。其根源是ITU-T致力于規范多廠家兼容的DWDM系統，并試圖尋找一種判定發射機質量的參數，而對于相干調制的DWDM系統，很難有滿意的效果。2023年2月，在Q6的會議上決定重新啟動400G的標準化，并對800G的標準持開放態度。同時Q6未來C+L擴展波段的需求在800G DWDM的應用得到認可，Q6在400G和800G標準化中的作為值得期待。

CCSA TC6 WG1在400G光系統方面先后完成了《N×400G光波分復用（WDM）系統技術要求》《城域N×400G光波分復用（WDM）技術要求》《C波段擴展的光波分復用（WDM）系統技術要求》系列行標，涵蓋400G骨干、城域以及擴展C波段的應用，調制格式主要規范了2×200Gbit/s PM-16QAM/PM-QPSK、400Gbit/s PM-16QAM。

同時隨著DSP（digital signal processing）和高性能FEC（forward error correction）技術的發展以及運營商的建網需求，這兩年立項了《N×400Gbit/s超長距離光波分復用（WDM）系統技術要求》和《城域N×800Gbit/s光波分復用（WDM）系統技術要求》兩項行標，將規范基于120Gbd以上的QPSK調制格式的WDM光系統，并啟動了800G城域網的研究，使得國內在長距離和高速DWDM標準化方面走在了前列。

而CCSA TC6 WG4近三年來先后完成了400G強度調制和相位調制兩種技術的7項系列標準，并啟動了800G光模塊的標準化，來支撐光系統標準的應用需求。

03400G及B400G OTN標準進展

ITU-T SG15 Q11工作組作為OTN技術的主要標準制定者，在B400G OTN標準上達成了分階段討論的共識，第一階段主要聚焦于800G OTN標準的制定，主要聚焦在如何承載800GE以太網業務和800G FlexO接口技術等方面，預計在2023年年底完成相關標準的制定；第二階段則聚焦在800G以上的OTN接口技術，這將會作為2023年后標準討論的一個重點。

在第一階段的工作，ITU-T SG15 Q11已經達成了諸多共識。在承載IEEE802.3規范的800GE客戶業務方面，確定了ODUflex（800G）速率以及800GE到OTN映射的參考點，從800GE以太網接口恢復的2條257B格式的數據流，按照257B的粒度進行交織形成一條數據流。

同時為了解決257B帶來的對齊和MTTFPA（mean time to false packet acceptance）問題，將ODUflex 4×3808行凈荷劃分為整數倍的257B塊和38bit的填充，其中32bit用于承載CRC32完成相關錯誤標記功能。為了簡化ODUflex和以太接口時鐘的倍頻關系，還需要對該條257B數據流進行速率補償，以彌補在800GE以太網處理中刪除的AM速率。

對比400GE而言，為了節省傳輸帶寬，并拉近以太業務速率和OTN速率之間的差距，加大以太業務和OTN速率使用相同模塊的可能，800GE到OTN映射參考點由66B碼流變更為257B碼流。從800GE PMA接口到OTN傳輸網的處理功能如圖2所示。

圖2 800GE到OTN的處理功能示意圖

在FlexO接口技術方面，根據傳輸距離不同，區分為FlexO-x-RS短距接口和FlexO-x-D長距接口。其中FlexO-x-RS短距接口在G.709.1規范，主要用于域內和域間互聯，傳輸距離通常在40km以下。FlexO-x-D接口在G.709.3規范，主要用于相干接口長距互聯，傳輸距離通常為100~450km。

在短距接口標準方面，確定先修訂G.709.1，定義通用FlexO-8幀結構、速率、開銷和映射技術，同時也為了其他標準組織如OIF或OpenRoadm更方便地進行相關幀結構的引用。由于B100G FlexO能夠很好地支持到800G速率，確定800G FlexO接口繼續重用基于1280×5140的FlexO幀結構。其中新增的相關映射技術包括以太業務直接映射復用到FlexO-xe的路徑。該業務路徑相較于傳統B100G的映射復用路徑減少ODUflex通道層和OTUCn復用段，允許復用多路100GE/200GE/400GE或者1路800GE映射直接到FlexO-xe。

在長距接口標準方面，相較于400G FlexO接口而言，隨著單端口800G的傳輸帶寬增加，在傳輸相同的距離的前提下，對光器件和模塊的要求更嚴苛，所以在原來FlexO-x-DO全速率接口上增加降速接口FlexO-xe-DO接口，除了減少OTN復用層次外同時還降低了FlexO-x-DO接口DSP幀導頻信號插入頻率。這種接口主要適用于點對點的以太業務復用傳輸，而不支持OTUCn或ODUflex傳輸，對比于OIF 800ZR接口，可通過FlexO 3R再生功能擴展傳輸距離。

總體而言，400G速率的光傳送標準在國內外標準組織基本完成，基于128GBd以上的QPSK調制的DWDM長距應用是標準的重點；而B400G以上速率包括800G乃至1.6T成為ITU-T、OIF、IEEE802.3和CCSA等國內外標準組織的研究熱點，調制格式、映射技術、擴展C+L光系統、高性能FEC等將成為標準化的關鍵技術。

來源：《中興通訊技術（簡訊）》2023年6月/第六期