近年來，OIF一直在各個標准組織中引領400G和800G相幹光系統的標准化工作。2022年，OIF完成了400ZR標准規範。目前正在制定800G LR和ZR的規範，包括光系統參數、FEC、DSP、OTN映射等技術方面。預計將於2024年底完成。OIF的標准進展對ITU-T和IEEE 802.3的800G標准化的技術趨勢具有重要影響。

IEEE802.3在以太網接口規範方面具有絕對的權威。IEEE802.3正在標准化800G/1.6T以太網接口，包括單通道100G和200G兩路不同傳輸距離的接口。值得一提的是，2023年，IEEE802.3dj項目中就800G 10km應用是否採用IMDD（強度調制和直接檢測）還是相幹技術進行了激烈的討論。

最終，802.3dj決定爲800G 10km設定兩個項目目標，採用不同的技術解決方案。可以看到，隨着單通道速率的提升，相幹技術正在不斷下沉和拓展其應用場景。

ITU-T SG15 Q6工作組自2018年發布100G DWDM規範以來，400G/800G的標准化進展緩慢。根本原因是ITU-T致力於標准化兼容多個制造商和嘗試的DWDM系統尋找一個參數來確定發射機的質量，但對於採用相幹調制的DWDM系統很難取得滿意的結果。

2023年2月，Q6會議決定重啓400G標准化，並對800G標准化採取开放態度。同時，Q6未來對C+L擴展頻段的需求在800G DWDM的應用中得到了認可，Q6在400G和800G標准化方面的表現值得期待。

CCSA TC6 WG1先後完成了Nx400G光波分復用（WDM）系統的一系列行業標准，包括《Nx400G光波分復用（WDM）系統技術要求》、《城域Nx400G光波分復用（WDM）技術要求》 ）”和“擴展C波段光波分復用（WDM）系統的技術要求”。這些標准涵蓋了400G骨幹、城域和擴展C頻段的應用，調制格式主要指定2x200Gbit/s PM-16QAM/PM-QPSK和400Gbit/s PM-16QAM。

同時，隨着DSP（數字信號處理）和高性能FEC（前向糾錯）技術的發展以及運營商的網絡建設需求，兩個行業標准，《Nx400Gbit/s超長距離光波分復用（WDM）系統技術要求》和《城域Nx800Gbit/s光波分復用（WDM）系統技術要求》是近兩年啓動的。這些標准將規定120Gbd以上基於QPSK調制格式的WDM光系統，並啓動800G城域網的研究，使我國走在長距離、高速的前沿。DWDM標准化。

CCSA TC6 WG4近三年來完成了400G強度調制和相位調制技術的7個系列標准，並啓動了800G光模塊標准化工作，以支持光系統標准的應用需求。

400G及 Beyond 400G 的進展

ITU-T SG15 Q11工作組作爲OTN技術的主要標准制定者，就400G OTN標准以外的階段性討論達成共識。第一階段主要圍繞800G OTN標准制定，主要關注如何承載800GE以太網業務、800G FlexO接口技術等，預計2023年底完成相關標准。第二階段重點是OTN 800G以上接口技術，將是2023年後標准討論的重點。

在第一階段工作中，ITU-T SG15 Q11已達成多項共識。針對承載IEEE802.3規定的800GE客戶端業務，確定了ODUflex（800G）速率以及800GE到OTN映射的參考點。從800GE以太網接口恢復的兩路257B格式的數據流按照257B的粒度進行交織，形成一股數據流。

同時，爲了解決257B帶來的對齊和MTTFPA（平均誤包接受時間）問題，將ODUflex 4×3808行淨荷分爲257B的整數倍塊和38bit填充，其中使用了32bit攜帶CRC32完成相關錯誤標記功能。爲了簡化ODUflex與以太網接口的時鐘倍頻關系，對於這257B數據流還需要進行速率補償，以彌補800GE以太網處理中刪除的AM速率。

與400GE相比，爲了節省傳輸帶寬，縮小以太網業務速率與OTN速率的差距，增加以太網業務與OTN速率同模塊的可能性，800GE到OTN映射的參考點由66B改爲碼流轉爲257B碼流。800GE PMA接口到OTN傳輸網絡的處理功能如下圖所示。

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，分爲FlexO-x-RS短距離接口和FlexO-xD長距離接口。其中，G.709.1中規定了FlexO-x-RS短距離接口，主要用於域間和域內互連，傳輸距離通常在40km以內。FlexO-xD接口在G.709.3中規定，主要用於相幹接口的長距離互連，傳輸距離通常爲100~450km。

短距離接口標准方面，確定先修改G.709.1，定義通用的FlexO-8幀結構、速率、开銷和映射技術，也方便OIF或OpenRoadm等其他標准組織的使用參考相關框架結構。由於B100G FlexO能夠很好地支持高達800G速率，因此確定800G FlexO接口繼續復用基於1280×5140的FlexO幀結構。

新增加的映射技術包括將以太網業務直接映射復用到FlexO-xe路徑。該路徑與傳統的B100G映射復用路徑相比，減少了ODUflex通道層和OTUCn復用段，並允許將多個100GE/200GE/400GE或1 800GE映射直接復用到FlexO-xe。

在長距離接口標准方面，與400G FlexO接口相比，隨着單口800G傳輸帶寬的增加，在傳輸相同距離的前提下，對光器件和模塊的要求更加嚴格，因此在原有FlexO-x-DO全速率接口上增加了全速率接口FlexO-xe-DO，不僅降低了OTN復用層次，而且降低了FlexO-x-DO接口DSP幀導頻信號的插入頻率。該接口主要適用於點對點以太網業務復用傳輸，不支持OTUCn或ODUflex傳輸。與OIF 800ZR接口相比，可以通過FlexO 3R再生功能延長傳輸距離。

總體來看，國內外標准組織已基本完成400G速率的光傳輸標准，其中128GBd以上基於QPSK調制的DWDM長距離應用是標准的重點；而B400G及以上速率包括800G甚至1.6T已成爲ITU-T、OIF、IEEE802.3、CCSA等國內外標准組織的研究熱點。調制格式、映射技術、擴展C+L光系統、高性能FEC等技術將成爲標准化的關鍵技術。

資料來源：fibermall

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400G相幹光器件發展現狀和趨勢

密集波分復用技術已進入單波400G相幹通信傳輸時代。單波400G有多種調制格式，如64GBd-PM-16QAM、96GBd-PM-16QAM-PS、128GBd-PM-QPSK，調制格式階數越高，光信噪比要求越高，傳輸距離越短。相幹光器件是相幹通信的核心器件，包括相幹光源和相幹收發器件。相幹收發器件按信號波特率可分爲64GBd、96GBd和128GBd幾種。64GBd相幹光器件實現單波400G短距傳輸（PM-16QAM），128GBd相幹光器件實現單波400G長距傳輸（PM-QPSK）。96GBd被認爲是過渡速率，本文將着重介紹64GBd和128GBd相幹光器件發展現狀和趨勢。

現狀

相幹光源包括固定波長激光器和波長可調諧激光器。固定波長激光器應用於點到點的短距傳輸系統，滿足應用需求的前提下大幅降低成本。波長可調諧激光器應用於密集波分復用系統，關鍵指標包括线寬、功率、功耗、調諧範圍、調諧速度，其中128GBd應用有C+L雙波段需求。波長可調諧激光器按原理分外腔激光器和集成激光器，均可以滿足當前商用需求，器件成本很大部分來自於復雜的生產組裝和測試定標。外腔激光器爲增益芯片和外腔濾波器芯片的集成，可以單芯片實現雙波段功能；集成激光器需要設計雙波段芯片切換方案。波長可調諧激光器主流採用熱調方案實現波長調諧，調諧時間爲百秒量級。波長可調諧激光器的行業標准爲OIF-iTLA實施協議，封裝尺寸朝小型化方向演進，同時，朝窄线寬（目標100kHz）、高功率（>+16dBm）、低功耗（<3W）、更快調諧時間不斷優化。

相幹收發器件是指包括光芯片、電芯片、承載基板/管殼和其他輔助元件的光電集成器件，實現相幹調制和解調功能。相幹收發器件的核心是光芯片，光芯片材料有硅光、磷化銦和薄膜鈮酸鋰等3種，其特性如表1所示。其中，硅光是當前小型化可插拔模塊的主流選擇；薄膜鈮酸鋰屬於新材料和新技術，當前尚未產品化，有望在128GBd時代廣泛應用。

發展趨勢

相幹光模塊和光器件的封裝形態發展趨勢是標准化，以滿足开放式光網絡中互聯互通需求，也有利於降低設計和制造成本。低功耗短距離相幹光模塊主流封裝標准爲QSFP-DD，大功耗長距離高性能相幹光模塊主流爲CFP2封裝。在標准發展方面，器件級有分立光器件（ICR/CDM）和收發集成光器件（IC-TROSA）協議，以及相幹光源iTLA協議；模塊級有單跨短距離互聯互通的64GBd-PM-16QAM400ZR協議、多跨段互聯互通的64GBd-PM-16QAM的400GOpenZR+和OpenROADM等MSA（multisourceagreement）協議。

相幹光模塊採用小型化可插拔封裝將成爲主流，收發器件形態從分立向集成發展。數通模塊採用QSFP-DD封裝，電信模塊CFP2封裝成爲主流。當前400G相幹QSFP-DD模塊可實現硅光器件和單通道EDFA的集成，應用於低功耗的短距離傳輸場景。硅光器件集成DSP芯片，採用微電子封裝技術將是趨勢，也就是光電共封裝技術概念，即光芯片、模擬電芯片和DSP芯片共基板封裝，實現高速信號更優的傳輸質量，在高波特率信號傳輸時尤爲重要；磷化銦器件集成窄线寬可調諧激光器將是趨勢，中長期內仍將存在分立器件和集成器件兩種形態，高速信號採用柔性電路板接口將是趨勢；長期來看，薄膜鈮酸鋰器件和硅光的異質集成將是趨勢。

相幹400G傳輸從城域短距離向長途傳輸演進，促使相幹收發器件波特率從64GBd邁向128GBd。2022年全球市場64GBd相幹光器件約20多萬只，2022年底Omdia預測未來五年相幹400G模塊的年復合增長率約爲50%。2023年有128GBd相幹光模塊的現網試驗報道，預計基於128GBd-PM-QPSK的400G長途傳輸技術即將成熟，2025年將規模商用。產業界64GBd相幹收發器件現狀是硅光爲主，磷化銦爲輔，在128GBd時代將導入薄膜鈮酸鋰材料。

隨着相幹收發器件速率或帶寬的提升，光電協同設計成爲趨勢，以提高光電性能。相幹收發器件中光芯片、電芯片以及基板/管殼的封裝結構影響高速信號的傳輸質量，一般來說，小型化用BGA非氣密封裝，其他封裝用FPC接口。光器件中電芯片帶寬峰化將是必要功能，通過對光芯片、電芯片（以及DSP芯片）、基板的光電協同設計來保證光器件整體帶寬的滿足需求。

總體而言，64GBd相幹光器件實現400G短距傳輸，處於商用上升期；128GBd相幹光器件實現400G長距傳輸，處於商用啓動期。爲滿足400G相幹光傳輸系統更低成本、更高容量、更長距離的需求，相幹光器件將朝着標准化、小型化、高波特率、高性能等技術方向演進。

來源：中興通訊，原文連接：https://www.zte.com.cn/china/about/magazine/zte-technologies/2023/6-cn/3/3.html

 CIBIS峰會 

由千家網主辦的2023年第24屆CIBIS築智能化峰會即將正式拉开帷幕，本屆峰會主題爲“智慧連接，‘築’就未來”， 將攜手全球知名智能化品牌及業內專家，共同探討物聯網、AI、雲計算、大數據、IoT、智慧建築、智能家居、智慧安防等熱點話題與最新技術應用，分享如何利用更知慧、更高效、更安全的智慧連接技術，“築”就未來美好智慧生活。 歡迎建築智能化行業同仁報名參會，分享交流！

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