王会涛 张平化 苏展

摘要：800Gbit/s光模块场景包括SR（100m场景）、DR/FR/LR（500m/2km/10km场景）、ER/ZR（40km/80km场景）。结合商用规律和技术成熟度两个维度，提出了单模方案下沉、单波200Gbit/s来临、相干下沉3个趋势判断。预测了800Gbit/s主流模块接口形态，具体包括基于直接调制激光器（DML）/硅光（SiPh）的800Gbit/sSR8、基于电吸收调制激光器（EML）/SiPh的800Gbit/sDR4、基于EML的800Gbit/sFR4、基于EML的800Gbit/sLR8和基于相干的800Gbit/sER/ZR。

关键词：单模方案下沉;单波200Gbit/s;相干下沉

Abstract：Applicationsof800Gbit/sopticalmodulecontainSR（100mscenario），DR/FR/LR（500m/2km/10kmscenario），andER/ZR（40km/80kmscenario）.Basedonthecommerciallawandtechnologymaturity，threetrendsofsingle-modesinking，singlewavelength200Gbit/scoming，andcoherentsinkingareproposed.Theinterfaceformsof800Gbit/smainstreammodulesarepredicted，including800Gbit/sSR8basedondirectmodulationlaser（DML）/siliconphotonics（SiPh），800Gbit/sDR4basedonelectroabsorptionmodulationlaser（EML）/SiP，800Gbit/sFR4basedonEML，800Gbit/sLR8basedonEML，and800Gbit/sER/ZRbasedoncoherence.

Keywords：single-modesinking;singlewavelength200Gbit/s;coherentsinking

1市場预测和应用场景

4K虚拟现实（VR）、物联网、云计算等新业务的出现，对网络的带宽、并发率和实时性提出了更高的要求。根据Omdia预测[1]，未来几年随着带宽需求的不断提升，虽然100、200、400Gbit/s光模块仍将保有最大的市场占有量，但是800Gbit/s光模块将在2023年实现商用，在2025年实现规模部署。

如图1所示，根据800GE网络结构，对于架顶交换机（TOR）到Leaf交换机的连接距离，短的有几十米，长的可能有几百米。在这部分连接上，大型互联网公司普遍采用100Gbit/s速率的连接技术，并从2021年开始逐步换代到200Gbit/s或400Gbit/s的速率技术。一些领先的公司会在2023年开始试用800Gbit/s技术。Leaf到Spine交换机的连接，或者Spine交换机到核心路由器的连接，可能会解决一个园区内部或者相邻园区之间的互联问题。这种连接距离会达到2km，甚至10km。接口速率也将从2021年开始由100Gbit/s逐步换代到200Gbit/s或400Gbit/s速率。一些公司会在2023年开始试用800Gbit/s技术。数据中心互联（DCI）一般是指相邻几个数据中心之间负载均衡或容灾备份的连接，这种连接距离可能长达几十公里。对于这么远的距离，由于光纤资源比较珍贵，人们主要采用密集波分复用加相干通信的方式以尽可能复用光纤资源。……