Page 18 - 网络电信2023年7月刊

新型光纤的发展与思考
演讲嘉宾：中国电信科技委主任兼首席科学家、原工信部科技委常务副主任 韦乐平
5月18日，2023年（第十七届）全球|中国光通信发展与竞争力
论坛暨（ODC’2023）暨全球|中国光通信最具竞争力企业10强颁奖
典礼在武汉·中国光谷科技会展中心隆重举行。论坛由中国通信学
会线路委员会主任委员薛梦驰主持，中国电信科技委主任兼首席科
学家韦乐平发表了《新型光纤的发展与思考》的主题演讲。
以下是演讲全文：
大家早上好，我今天跟大家就分享的题目是新型光纤的发展
与思考。大家知道光纤是为容量而生的，只有有了光纤我们才有
今天的互联网。没有光纤，现代的信息技术什么都不存在，所以
光纤的发展是很重要的。
最近几年由于各方面的需求，技术方面又有很多新的发展。
首先我们从容量的需求来看，它的提升是永无止境的。从需求侧
来看，微处理器从当初的单核已经发展到现在的几百上千核的
Tera级，超算机的能力大概10年增长千倍，2025年可达每秒千亿
亿次。目前最时髦的ChatGPT已经对容量的需求更加夸张了，特
别对于将来是视频的大模型的出现，这个对容量是海量的，不仅
容纳大，而且质量要求非常高。
当然目前看来，在视频的大模型出现之前，主要影响的还是
数据中心的网络，需要为它单独组建一个高速的数据交换网，将
来我相信随着视频大模型的出现，整个的DCI,整个的大网都要有
很大的变化。目前视频已经成为网络容量的第一驱动力，流量大
占了网络的2/3，那么工业物联网机器的超强的感知和反应需要
很高速率的带宽和低时延。
最后一个对容量要求最大的是元宇宙的沉浸式体验，这个时
候可能产生天量的大数据。据他们初步的预测，这个容纳大概是
需要今天的1000倍，它可能是所有的需求侧容量要求是最大的，
特别是ChatGPT如果跟元宇宙融合在一起的话，这个容量真是天
量的容量需求。
从供给侧来看，技术也一直在进步，我们的光网容量到几十
年来提升了40多万倍，年增速大概35%，同期光网络的比特成本
降了大概25万倍，年降幅大概是20%，同期的网络比特的接入费
降了30万倍，年降幅约30%。
那么下面我们首先来讨论第一个问题，就是骨干光纤的选
择。为什么需要新型的骨干光纤？因为几十年来经过业界持续不
断的努力，光缆的寿命已经高达25到30年，原来寿命是20年，现
在发现很多光缆25年甚至快30年了仍然还可以用。
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所以以后新铺的光缆需要考虑至少能支持25年的容量的压
力。那么如果是真是25年，大家考虑容量增长可不是几倍了，
那就起码是数十上百倍。那么新敷光纤的选择和光缆芯数的考
虑一定要有足够长远的战略眼光。
所以这个点跟我们的搞设备是大不一样的，像电信设备一
般七年，像服务器那就更短了，3-4年，而光纤可不一样。所
以服务器3-4年就可以换掉了，即使电信设备差不多七到十年
也该更新了。光纤可是25年，所以这方面考虑关键在于要有足
够的战略眼光，否则到时候就吃大亏了。如果继续采用常规的
G.652光纤，那么在400 Gbps以及更高速率下，受限于光纤的
损耗比较高，那么系统的光信噪比也会劣化，传输距离就将会
缩短，某些骨干传输链路可能需要增加电中继站，这样不仅增
加了建设运维的复杂度和投资，而且也无法满足干线ROADM组
网带来的超长距离传输的需求。
为了保持长途骨干传输网络的竞争优势和基础设施的长
期稳定性，骨干光缆网的建设需要选用能够显著提升传输系统
性能的新型光纤。那么这张图给大家显示一下，我们去年9月
份的一个新预测，这是中国电信的情况，从2010年开始一直到
2030年，横跨20年的容量结果和预测。其实我们从2016年开
始，骨干传送网已经有多段链路的最大容量超过了40 Tb/s。
40Tb/s是什么概念？正常我们用100Gb/s的情况下，80包
的话只有8个Tb/s，那么40Tb/s的话，要用五根光纤，所以说
显然用一个40Tb/s来代替的这么多的100Gb/s,可以节省大量
的光纤。因为骨干光纤的芯数并不太多，所以这是很大的节
约。提升的400Gb/s实际上是有需求的，但是遗憾的是400Gb/
s系统没有准备好。从2016年到现在刚刚开始基本具备的长途
骨干网运用的条件，因为我们在骨干网传输中一个很重要的条
件就是要能够传1600公里，只有1600公里才能覆盖百分之百的
敷用段。2021年我们最大容量需求就到了115Tb/s，如果你还
是用100Gb/s的话，100Gb/s八个Tb/s，大家可以想象要多少个
光纤，光纤消耗太严重了。那么2030年最大链路可以超400Tb/
s，我们预测大概是443Tb/s，这个时候，400Gb/s的光纤消耗
量要巨大无比了。所以说很可能对800Gb/s有需求了，800G速
率的需求其实也并不遥远，所以这是一张骨干光缆容量的统计
和预测，这对于我们指导未来的传输系统的建设应该有很大的
网络电信 二零二三年八月