2023年通信行业400GOTN行业专题：十年磨一剑，算网新代际

算力时代呼唤400G全光运力底座

算力是经济新引擎，我国算力正高速增长

算力排名与GDP排名呈现正相关。信通院统计了21个国家算力规模和GDP数据，佐证了算力规模与经济发展的正相关关系。 我国智算投入大幅提升，智算已成为新的算力增长极，结构上占半壁江山。

匹配数据和算力增长，我国规划八大枢纽集群

2022年2月17日我国发布《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，要求建设八大国家枢纽节点，在节 点附近积极布局通算、智算，布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，并加快实施“东数西算”工程。

数据中心规模快速提升，通算智算均为数字基建热点

2022年2月17日我国发布《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，要求建设八大国家枢纽节点，在节 点附近积极布局通算、智算，布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，并加快实施“东数西算”工程。

算网需求：枢纽带宽大幅增加，传输容量存在瓶颈

参考2022年东数西算八大枢纽申报的未来几年机架规模，共上报了400w+机架（2.5KW等效机架），按每机架出DC平均带宽1Gbps， 东部DC流量出省比例为35%，西部DC流量出省比例~85%，预计到2027年，骨干传送网累积新增流量达到1900Tbps。目前省干、本 地网系统速率以100G为主，难以满足未来DC互联大带宽需求。未来应升级到单端口400G速率，更好满足业务颗粒度的要求。

算网需求：互联需要低时延，算力枢纽需要直连、Mesh组网

传统电信网络采用行政区组网，通常分核心、汇聚、接入三层，每一层通常以环形和链型为主，存在绕弯迂回的情况，网络时延大 。算力网络应围绕算力枢纽而非传统的围绕行政区划组网，并需要大量直连线路。2023年7月，国新办举办工信业发展情况新闻中，工信 部发言人提到，当前已围绕算力枢纽节点建设上百条干线光缆，通达能力有效提升。

算网需求：地市也将构建1-5ms算力时延圈

时延圈定义：城市内1ms，城市群3ms，省内5ms；区域间DC互联带宽为400G，时延在5ms以内，区域内DC互联时延在3ms以内。 未来省干需要对一干、二干实现融合，采用ROADM+OXC技术。 以上将带来省内线路、节点数增加。

算力时代呼唤400G全光运力底座

新时代光传输网络作为算力底座，根本是需要解决大容量和低时延的问题。大容量需以400G OTN为核心，低时延要求围绕算力枢纽、省节点建设互联线路。  算力时代将重塑我国干线光网架构，并带来400G技术代际投资机会。

测试进展顺利，有望年内启动

光传输规律：距离不变，容量翻倍

考虑光网络实际部署及新旧设备升级中，机房、光纤长度难以改变，应尽可能使用现有光纤和站点，最大化节约建网成本。 2013年100G OTN开始，光传输行业的发展基本秉承距离不变，系统容量翻倍的技术发展规律。

技术路径：短距16QAM先行，长距QPSK最终确定

2018年至2021年，运营商试验主要采用高阶码型16QAM配合低波特率器件，但在长距离下对各种性能参数要求较大； 2022年及之后，运营商长距离试验主要采用低阶码型QPSK配合130GBd器件，并确定为长距离传输的方案。

中国移动：建成数千公里试验网，预计年内启动部署和实施

中国移动方面，已经建成横跨浙江、江西、湖南、贵州四省的400G全光试验网并完成400G QPSK试验，预计2023年底准 备启动相关的部署和实施。

中国电信：已建成大湾区首张400G全光运力网

电信联合华为打造粤港澳大湾区首张400G全光运力网络。作为全国“东数西算”工程中的八大算力枢纽之一，韶关集群将 承接广州、深圳等大湾区核心城市的实时性算力需求，并构建辐射华南乃至全国的算力中心，预计到2025年，韶关集群将 建设成为世界一流的算力设施集群。预计这张网络为千行百业提供高品质算力。 电信预计2023-2024年将是400G OTN规模商用的重要时期。

中国联通：四地建设多张试验网，上海联通已有商用案例

联通已经在浙江、河南、广东、山东省干等建设多个16QAM 400G新技术试验网，并于多家设备商进行现网的试验，下一阶段还 将开展基于QPSK调制的400G新技术试验。2023年上海联通率先商用了400G网络，单纤传输容量达到24T，可以满足算力数据中心间400G运力、200G跨汇聚和100G直驱 用户接入。

400G代际国产突破比例将提升

相干端口：形态走向可插拔，可插拔比例将快速提升

当前我国现网主流速率为100G/200G相干，2023年起骨干网将开始用上400G相干。根据Lightcounting，早期我国400G OTN长途干线可能以板载QPSK或MSA为主，采用Cisco/Acacia的DSP芯片，后续会逐渐用上相干。

相干光模块：价值量极高，市场规模快速扩大

根据易飞扬数据，相干光模块市场价格较高，动辄上万，也侧面反映其技术难度较大。根据Omdia预测，DWDM相干光模块市场规模将总当前约50亿美金上升至2027年约90亿美金。

相干DSP：核心电芯片，采用3/5/7nm 先进制程

相干 DSP 芯片主要应用在相干模块或设备中，由硬 IP 和软 IP 构成。软 IP 主要包括前向纠错 FEC、相干调制解调、星座整形等算法，也 集成 Framer 功能；硬 IP 包括 DA/AD 和高速 SERDES。其中高速AD/DA是难点。 对于 400G OTN 130Gbd系统，DA/AD 采样率高达 170Gsa/s，需要采用5nm工艺来降低功耗；而 SERDES 则最多需要 16 路 SERDES， 其中至少有 12 路支持50G Baud，或 106/112G PAM4，难度整体较大。

ITLA：窄线宽可调谐激光器是核心相干光源

窄线宽可调谐激光器是可以调制不同的光波长，从而实现波长颜色的转换的激光器器件，同时需要线宽做到百Khz级别。ITLA是应用于光传输系统/相干光模块中的核心器件，在400G传输系统中主要需要C++/L++或一体化的ITLA。

ITLA：单个价值数百美元，预计国内可以突破

ITLA采购价格数百美金以上，占相干模块BOM成本10%-15%以上，实现突破将大有裨益。海外新飞通、Emcore、Lumentum等为主要供应商，但国内光迅、德科立、宁波元芯等厂商在自研器件，预计后续能有突破。

高带宽调制器：薄膜铌酸锂性能优异，400G OTN有望应用

400G传输需要高带宽调制器，薄膜铌酸锂是光学性能良好的材料，同时驱动电压可以较低，可 以满足单波800G甚至更高的速率要求。

高带宽调制器：薄膜铌酸锂产业链有望实现国产化

薄膜铌酸锂产业链在国内光库、铌奥、山东晶正、华为、烽火、中兴等企业推动下，国产产业链已经趋于成熟，我们认 为薄膜铌酸锂方案有望在400G OTN代际实现推广。

光放大器：L波段EDFA难度较大，技术壁垒较高

长距干线400G采用 130Gbd，波道间隔扩展到 150GHz 左右，80 波系统需要使用了C+L波段。C波段EDFA较为容 易，但L波段面临长波长泵浦效率更低的问题，需要进行技术的改进。 国内目前已有L波段光放大器产品厂商有光迅科技、德科立等厂商。

G654.E：超低损光纤可大大延长传输距离

G.654.E光纤是应用于长距离、大容量传输的超低损耗光纤，当前主要应用在海底通信、长途干线上。 光纤的平均损耗基本低于0.17db/km，比G.652.D平均0.18-0.19db/km有较好提升。 当前业内最领先的损耗已经达到0.15db/km或以下。

G654.E：运营商较早开始试验，400G OTN将带动招标量大幅提升

2015-2017年，中国联通在东部干线网络和西部干线网络中展开试点；2019-2021年中国电信开展上海-金华-河源-广州G.654.E试商 用，并进行了单波400Gb/s 系统现网试验。中移动在2016年北京-济南-南京线路上也开展了该类光纤试商用。 当前国内超低损耗光纤主要供应商为长飞光纤、亨通光电、烽火、中天等厂商。

WSS模组：主要以LCOS方案为主流

ROADM站点是业务的上下行站点，需要具备线路的交换和波长的动态调整能力，应用的核心组件为波长选择器(WSS) 。 WSS模组主要供应商为华为、Finisar（WSS)、光迅科技（WSS），腾景等可以提供里面的滤波片。应用量级：以中国电信为例，建成全球最大100G ROADM网络，ROADM节点全国460个，一二干融合ROADM覆盖31 省。 根据中兴的白皮书，C+L 10THz一体化WSS已经实现商用。

重点公司分析

中兴通讯：完成多项现网试点，有效支撑400G生态

2023年5月携手辽宁移动独家完成业内首个C+L单波400G长距1000km的现网试点，采用PS-16QAM进行无电中继传输。 2021年携手中国电信推进上海-广州首条全G.654E陆地干线光缆，无电中继传输1900km。2023年携手中国移动在宁波-贵阳长距离光纤网络上实现单波400G实时传输验证。

烽火通信：实现400G生态自研，已完成多项试验

2023年5月烽火通信向业界展示了全国首个400G 6000公里无电中继实时在线系统验证成果，标志着产业成熟迈出关键一大步。在400G QPSK 6000km测试中公司采用了其自研400G QPSK单盘、模块以及OTN处理芯片。

光迅科技：推出高性能L++ EDFA/AWG/OCM等光层模块

光迅科技陆续推出C++&L++ RFA、L++ AWG、L++OCM等各类高性能版的光层功能模块，其中L++波段EDFA高 性能版已经实现成熟商用。此外，在相干模块核心器件ITLA也有自研，并在2023CIOE上有展出。

德科立：L++光放率先应用，相干模块开始批量交付

相干模块层面，公司推出多款400G、1.2T相干模块，而100G/200G 相干光模块开始批量交付客户； 光放层面，上半年 L++光放大器行业内率先交付中国移动宁波-贵阳400G、5616km 现网运行试验线，全面支持中国移动新一 代400G 骨干网升级建设。

光库科技：具备薄膜铌酸锂芯片、调制器量产能力

光库科技2020年开始布局铌酸锂体材料、薄膜铌酸锂调制器等产品。本届光博会中光库科技已经展示出可应用在400G干线的128Gbd C+L高带宽调制器产品。

长飞光纤：国内光纤领导者，G.654.E份额领先

长飞光纤是全球领先的光纤预制棒、光纤和光缆供应商，当前业务边界持续拓展。 远贝系列G.654.E 光纤在通信网络干线升级的光纤直连场景中得到广泛的应用。

亨通光电：自主开发G.654E，已在多条干线建设有应用

2015年，亨通发布中国首个单独自主开发的单模光纤G.654-135，优于ITU-T G.654国际标准；2016年，亨通超低损耗大有效面积光纤成功应用于中国联通陆地干线“哈密-巴里坤”和“济南-青岛”工程； 2023年，亨通参与中国移动400G超长距离光传送网建设。

中天科技：中标G.654.E项目，推动国内干线建设

中天是国内光纤光缆领导者，公司自主研发的超低损耗 G.654.E 光纤成熟应用于各大干线网络建设，并以第一名中标中国 电信2023 年干线光缆建设工程（第一批），持续助力国家 5G 网络建设。

报告节选：

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）