C+L 一体化光网络解决方案技术白皮书

中兴通讯版权所有未经许可不得扩散C+L一体化光网络解决方案技术白皮书版本日期作者审核者备注2025/04/23吴妮珊、于文博©2025ZTECorporation.Allrightsreserved.2025版权所有中兴通讯股份有限公司保留所有权利版权声明：本文档著作权由中兴通讯股份有限公司享有。文中涉及中兴通讯股份有限公司的专有信息，未经中兴通讯股份有限公司书面许可，任何单位和个人不得使用和泄漏该文档以及该文档包含的任何图片、表格、数据及其他信息。本文档中的信息随着中兴通讯股份有限公司产品和技术的进步将不断更新，中兴通讯股份有限公司不再通知此类信息的更新。 目录1.发展趋势.......................................................................................................................................11.1智算业务推动网络容量升级............................................................................................11.2高速光模块需求爆发式增长............................................................................................21.3一体化器件产业链逐步成熟............................................................................................32.关键技术.......................................................................................................................................52.1C+LWSS一体化..............................................................................................................52.2C+LOTU一体化..............................................................................................................72.3多波段系统自动功率均衡..............................................................................................103.技术进展与应用建议.................................................................................................................153.1相关标准与产业链进展..................................................................................................153.2传输相关试点和验证......................................................................................................174.展望.............................................................................................................................................184.1市场展望..........................................................................................................................184.2技术演进展望..................................................................................................................185.缩略语.........................................................................................................................................19 中兴通讯版权所有未经许可不得扩散 中兴通讯版权所有未经许可不得扩散1.发展趋势1.1智算业务推动网络容量升级随着云计算、大数据、AI等智算业务的不断兴起和快速发展，全球网络业务流量需求激增。2025年，全球AI增强与原生应用相关的网络流量呈现出爆发式增长；其中AI增强型应用（如嵌入AI功能的现有服务）占全球网络流量的43%（CAGR31%），因功能升级引发流量“膨胀”；原生AI应用（如自动化决策、自主交互）虽初期占比不足1%，但以100%超高增速成为未来核心变量。预计至2030年，AI相关流量（增强+原生）将颠覆现有格局，尤其是视频/图像等富媒体AI交互，将驱动全球网络基础设施向高带宽、低时延转型，迫使全球运营商加速智能流量调度能力建设。作为承载算力的全光底座，算力网络的蓬勃发展给底层骨干传送光网络的容量和速率带来了新的挑战。骨干传送网在保障数十T级超大带宽的基础上，还需要具备低时延、超高可靠性、算网协同任务式调度等能力。C+L一体化方案的推出，可以帮助运营商在保证高速率、大容量的前提下，高效应对数据洪流，实现扩展C+L波段的全波段无限调频，打造更敏捷更灵活的光网络设施。同时，随着干线流量的快速增长，光模块能耗问题也日益凸显。目前主流技术方案包括采用共封装光学（CPO）和线性驱动可插拔光模块（LPO）等来降低光模块功耗。对比两种技术路线，预计短期内会出现LPO和CPO并存的状况，后续LPO将因其显著的成本优势在400G/800G/1.6T领域胜出；CPO则主要应用于小众市场，聚焦特定的场景需求（如超低延迟场景）。因此从长期发展的角度看，具有高集成、低功耗、低成本特点的C+L一体化可插拔光模块将成为下一代绿色光网络的最佳选择。 第1页 中兴通讯版权所有未经许可不得扩散1.2高速光模块需求爆发式增长随着社会经济的新引擎——AI应用迅速步入千行百业，网络流量正以每3-5年增长1倍的速度增长。与之相对的，基础通信设施更新周期约为30年，因此OTN势必须向单纤大容量方向持续演进，以解决流量增长快速与基础设施更新缓慢之间的矛盾。Omdia预测显示，B400G光网络在未来5年投资及占有率均超过50%，将成为大量运营商的首选，传输速率的全面迭代带来了高速光模块需求爆发式增长。以数通光模块为例：1.模块数量：2023年400Gbps以上的光收发模块全球出货量为640万个，2024年约2,040万个，预估至2025年将超过3,190万个，年增长率达56.5%。图1.1全球400G以上光模块出货量预测（2023~2025）2.市场空间：预计自2025年起，全球相干波长出货量将以9%的复合增长率持续增长。未来五年，400Gbps和800Gbps出货量将占据主导地位。1.6T于2024年底开始发货。预计2.4T将于2027年进入市场。 第2页 中兴通讯版权所有未经许可不得扩散第3页从以上数据可以看到，数通模块的需求在未来5年内将以较快速度持续增长；这意味着整体干线和城域流量需求也在同步快速增加，对相干长距传输系统的架构、容量、能效等都提出了更高要求。在C+L波段的信号谱宽扩展已成为行业主流技术方向的背景下，干线流量需求的快速增长，使得相干长距传输场景下的相干光模块出货量持续增加，这将导致光层系统的复杂度问题进一步加剧。具有12THzC+L全波段任意调谐、调度能力的C+L一体化光网络解决方案可以简化C+L系统的组网结构，最大程度上发挥ROADM全光交换能力。1.3一体化器件产业链逐步成熟C+L一体化系统的商用与产业链的技术创新密切相关。根据一体化系统关键器件的实现难度和发展现状，400GC+L系统的演进路线如下图1.3所示。从C/L波段分立架构出发，一体化系统演进将经历WSS一体化、WSS/OTU一体化、WSS/OTU/EDFA均一体化三个不同阶段，其最终形态从结构上接近现有C波段系统，器件成本预计降低30%，板卡集成度提升一倍，系统运维更加便利。 中兴通讯版权所有未经许可不得扩散1.C+L二阶段：C+L二阶段依赖一体化WSS器件，OTU和EDFA仍然为分立形态。目前C+L一体化WSS技术已成熟，一体化WSS器件已可提供。从目前市场需求角度看，2024年下半年起，WSS一体化的C+L系统开始规模商用，对应ROADM站点具备C+L波段一体化调度的能力。对于下一阶段的OTU一体化系统，可支持现网平滑扩容和升级。2.C+L三阶段：C+L三阶段在已具备一体化WSS的基础上，引入一体化OTU器件，仅有EDFA仍处于分立状态。从光层来看，C+L三阶段与二阶段的组网结构基本一致，但OTU的一体化可以使光网络实现完全的C+L全波段自由波长调配。目前一体化OTU所关联的相干光收发器件CDM和ICRC+L宽谱技术、C+L一体化宽谱可调谐ITLA以及SOA等技术均已突破；预计2025年~2026年可实现光模块C+L一体化的最终优化和全面商用，届时OTUC+L全波可调，400G/800GOTU单端口造价 第4页图1.4C+L二阶段系统组网示意图 中兴通讯版权所有未经许可不得扩散将进入合理区间，光系统整体成本进一步降低。图1.5C+L三阶段系统组网示意图3.C+L四阶段：C+L四阶段为C+L一体化的最终形态，通过一体化WSS、一体化OTU和一体化EDFA器件的全面应用，去除C/L波段合分波器件，简化光层组网结构，减少合分波器件对跨段损耗等的影响，进一步提升光系统的传输能力。但目前一体化EDFA技术与量产尚存在诸多不确定性，相关一体化铒纤仍处于研究阶段，要视技术发展情况再做具体策略决定。图1.6C+L四阶段系统组网示意图结合以上分析，目前C+L系统正处于第二阶段，一体化WSS的规模商用和部署，使光系统在波长调度方面，单端可调度波长数提升1倍，资源利用率显著提升；随着一体化OTU技术和产业链的逐步成熟，预计2026年将全面迎来C+L系统的第三阶段；预计一体化EDFA的商用不会早于2027年，其成本和技术优势有待后续衡量决策。2.关键技术2.1C+LWSS一体化随着C+L系统演进，WSS从C++波段扩展到L++波段，C6T+L6T一体化WSS已在业内逐步推出，支撑OXC向C+L一体化方向发展。基于LCOS（硅基液晶）的光波长 第5页 中兴通讯版权所有未经许可不得扩散第6页选择开关（WSS）是OXC各厂家的通用选择，可将输入端口的任意波长信号灵活调度到任意一个线路端口输出，是OXC实现光交叉功能的核心部件，实现波长级的光层调度功能。相较于分立式WSS，一体化WSS由于单通道间隔的像素尺寸压缩，或存在WSS通道带宽窄化问题。该问题可以从光路和算法两方面得到有效解决。光路方面，增加棱栅线数提升色散/分光能力，配合光路透镜调整（位置/焦距调整，甚至增加辅助透镜），能够实现12THz光发散角压缩和LCOS面光斑的压缩。算法方面，LCO