算力網(wǎng)絡(luò)正在成為支撐千行百業(yè)發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一張基礎(chǔ)網(wǎng)。工業(yè)仿真、AI超算、智能制造正在加速算力網(wǎng)絡(luò)成為數(shù)字時代的算力、存力、運(yùn)力的基礎(chǔ)。金融行業(yè)兩地三中心的災(zāi)備需求，超高清視頻的大帶寬傳送，VR/AR沉浸式體驗的渲染和低時延需求，智慧醫(yī)療、天氣預(yù)測、研究中需要的超算，都對算力網(wǎng)絡(luò)提出新的訴求。同時東數(shù)西算工程建立的八大樞紐、十大集群，以及各省數(shù)據(jù)中心的跨地域、跨時空的業(yè)務(wù)協(xié)同，也都需要有更好的傳輸網(wǎng)絡(luò)來保障。作為海量數(shù)據(jù)傳輸最主要的手段，光網(wǎng)絡(luò)是算力網(wǎng)絡(luò)的底座和基石，因此光傳輸?shù)纳壱呀?jīng)箭在弦上。

　　6月13日，中國移動宣布要在今年實(shí)現(xiàn)400Gbps單波的光傳輸網(wǎng)絡(luò)的商用部署。 “我們要在東數(shù)西算樞紐節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)中心率先采用這種技術(shù)。” 中國移動集團(tuán)計劃建設(shè)部副總經(jīng)理丁宏慶表示，經(jīng)過驗證，基于QPSK的400G單波傳輸距離超過6000公里，今年將開啟400G QPSK技術(shù)的商用，這將是全球首例400G單波廣域的商用傳輸，主要用于實(shí)現(xiàn)中國移動算力網(wǎng)絡(luò)中處于重要樞紐節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)中心的直連通路和數(shù)據(jù)跨接問題，未來將逐漸擴(kuò)大部署范圍。

　　面對算力網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營商提出新規(guī)劃

　　去年，在全球光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品市場中，以華為、烽火為代表的設(shè)備企業(yè)在全球的占比達(dá)到一半，在光通信產(chǎn)業(yè)中的光纖光纜、光模塊部分也占據(jù)了全球半壁江山。雄厚的產(chǎn)業(yè)積累為我國下一步發(fā)力算力光網(wǎng)打下基礎(chǔ)。

　　面對算力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，我國三大運(yùn)營商對整個全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展做了新的規(guī)劃。

　　最新出臺的就是中國移動在6月13日于貴州省貴陽市發(fā)布的《“九州”算力光網(wǎng)目標(biāo)架構(gòu)白皮書》。作為產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)，中國移動發(fā)布的技術(shù)性白皮書，已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)指引。

　　此次發(fā)布的《“九州”算力光網(wǎng)目標(biāo)架構(gòu)白皮書》從目標(biāo)愿景、演進(jìn)路徑和關(guān)鍵技術(shù)等維度全面闡述了中國移動算力光網(wǎng)的整體構(gòu)想和目標(biāo)架構(gòu)，向業(yè)界展示了中國移動推進(jìn)傳送網(wǎng)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)變革和科技進(jìn)步的新藍(lán)圖。

中國移動“九州”算力光網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)

　　“其實(shí)在光網(wǎng)絡(luò)方面我們以前已經(jīng)發(fā)出了幾個白皮書，包括《下一代全光骨干傳送網(wǎng)白皮書》 《算力時代城域STAR OTN 技術(shù)白皮書》《下一代光接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展白皮書》《 FTTR+ 技術(shù)白皮書》《SPN2.0 技術(shù)白皮書》，而這次發(fā)布的《“九州”算力光網(wǎng)目標(biāo)架構(gòu)白皮書》(以下簡稱白皮書)是中國移動光網(wǎng)絡(luò)的算力光網(wǎng)白皮書體系中的總冊，是中國移動的重要戰(zhàn)略規(guī)劃文件。” 丁宏慶說。

　　作為擁有全球最大光網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營商，中國移動又是如何從算力網(wǎng)絡(luò)的角度出發(fā)，對重要的基礎(chǔ)層——光傳輸進(jìn)行規(guī)劃的?在白皮書中，中國移動提出"高效算間智聯(lián)、泛在靈活入算"的光傳送網(wǎng)建設(shè)理念。換言之，中國移動會從兩個方面入手規(guī)劃，一方面是算力節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，目標(biāo)是高效智聯(lián);另一方面是接入算力網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)，要有泛在靈活的接入能力。

　　白皮書提出，在算間智聯(lián)部分，將打造基于OXC(光交叉)的光電聯(lián)動新型全光網(wǎng)，為算力網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供扁平化組網(wǎng)和一跳直達(dá)連接，骨干傳送網(wǎng)開展400G OTN(光傳送網(wǎng))技術(shù)攻關(guān)，明確 QPSK(正交相移鍵控，一種調(diào)制方式)作為骨干長距技術(shù)方案，驗證基于G .652D光纖+ EDFA(摻鉺光纖放大器)放大方式實(shí)現(xiàn)1500km傳輸，并推進(jìn)C6T+L6T(400G系統(tǒng)將光纖波段由C波段擴(kuò)展至全新的C+L波段，總寬度擴(kuò)展到12THz)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，積極部署現(xiàn)網(wǎng)測試。

　　在靈活入算部分，中國移動主導(dǎo)推動細(xì)顆粒光傳送網(wǎng)( fgOTN ，原標(biāo)準(zhǔn)名稱為 G . OSU )研究范疇、架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)的重新定義;在幀結(jié)構(gòu)和幀長優(yōu)化、簡化的映射和復(fù)用機(jī)制等技術(shù)路線和核心機(jī)制上，中國移動的方案已經(jīng)獲得業(yè)界共識，為這一技術(shù)成為國際標(biāo)準(zhǔn)打下基礎(chǔ);SPN2.0(切片分組網(wǎng))的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)要打造細(xì)粒度切片、業(yè)算感知、靈活連接、泛在接入、智能運(yùn)維、綠色節(jié)能的綜合業(yè)務(wù)傳送平臺;在光接入領(lǐng)域持續(xù)推進(jìn)50GPON(速率達(dá)到50Gbps的無源接入網(wǎng))和 FTTR(光纖到房間)的技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　打通算力網(wǎng)絡(luò)大動脈，從400G商用開始

　　單波400Gbps技術(shù)在整個算力光網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的地位是什么?中國移動集團(tuán)級首席專家、中國移動研究院基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)所所長李晗說：“光網(wǎng)絡(luò)無論是對互聯(lián)網(wǎng)還是對移動通信來說，都承擔(dān)著‘帶寬承重墻’的角色。400G是整個光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要環(huán)節(jié)，400G就是東數(shù)西算算力網(wǎng)絡(luò)的‘大動脈’。”

　　目前可以看到，整個算力網(wǎng)絡(luò)有三條策略主線，一是面向算力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施，二是面向業(yè)務(wù)進(jìn)行融合創(chuàng)新，三是面向創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)技術(shù)引領(lǐng)。

　　算力光網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展遠(yuǎn)景中，首先會實(shí)現(xiàn)大帶寬，用400G可以解決網(wǎng)絡(luò)的時延優(yōu)化，遠(yuǎn)期將有一個顛覆性的技術(shù)——空心光纖。“空心光纖比實(shí)心光纖的傳輸時延要低1/3，當(dāng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展到空心光纖，就走到了經(jīng)典光通信在低時延追求上的極限。”李晗說，“今天從400G到全光網(wǎng)，將來到空心光纖的整個換代，使基礎(chǔ)設(shè)施會成為將來真正面向算力網(wǎng)絡(luò)的全光底座。”

2022年光網(wǎng)絡(luò)市場占有率 數(shù)據(jù)來源：Omdia

　　400G技術(shù)在整個光傳輸中是什么地位?“400G將光通信帶到了寬頻光通信的時代，以前的光傳輸是以50Gbps為一個波道，也就是單波50Gbps、80個波道形成4Tbps的傳輸能力。而將來OTN從單波400Gbps開始，在C6T+L6T頻率中，實(shí)現(xiàn)12Tbps的傳輸，至此光傳送網(wǎng)進(jìn)入寬頻的光時代。”李晗說，“這個意義更大，對整個產(chǎn)業(yè)的影響也非常大，從光模塊到光器件的發(fā)展水平都要提升到寬頻時代。”

　　400G的商用提速從今年3月開始就十分明顯了。3月2日，400G QPSK無電中繼現(xiàn)網(wǎng)傳輸距離創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了5616千米超長距離陸地現(xiàn)網(wǎng)傳輸，橫跨浙江、江西、湖南、貴州四省，涉及45個光放段，這是超長距光傳輸?shù)男录o(jì)錄，也是標(biāo)志性成果。此后5月份，烽火、中興先后宣布將這一距離延長到6000公里;6月初，華為實(shí)現(xiàn)了400G技術(shù)6000公里以上的超遠(yuǎn)傳輸距離，并擴(kuò)展了C波段和L波段，單纖容量最大能到48Tbps。

　　“回顧這幾年，我們與產(chǎn)業(yè)合作伙伴一起，一步步將400G從無到有，在歷經(jīng)艱難的技術(shù)選型和產(chǎn)業(yè)推動后，直到今天，商用在盼。”李晗說。

　　算網(wǎng)需求井噴，光網(wǎng)絡(luò)能力還須再攀高

　　作為支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)的運(yùn)力底座，光網(wǎng)絡(luò)有明顯的優(yōu)點(diǎn)：有確定性的承載能力，高速率大容量、大帶寬低時延、智能化的運(yùn)維管理等。5G、智能聯(lián)接、千兆光接入技術(shù)已經(jīng)在工廠、園區(qū)、數(shù)據(jù)中心、家庭、場館等多種場景中普遍應(yīng)用，而這些接入能力都要依托于高質(zhì)可靠的光網(wǎng)絡(luò)。

　　在《信息通信業(yè)十四五規(guī)劃》中已經(jīng)提出部署骨干超大容量光傳輸系統(tǒng)，目前我國多省已經(jīng)啟動雙千兆網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動計劃，推廣部署全光交叉(OXC)，加速100G/200G及以上超高速光傳輸系統(tǒng)向城域網(wǎng)下沉。三大電信運(yùn)營商在積極布局全光網(wǎng)絡(luò)，中國電信發(fā)布的《全光網(wǎng)2.0技術(shù)白皮書》，中國聯(lián)通發(fā)布的《算力時代的全光底座白皮書》都向產(chǎn)業(yè)界顯示了自己的演進(jìn)思路。

　　光網(wǎng)絡(luò)的能力還需要進(jìn)一步提升，新興算力應(yīng)用在差異化和高質(zhì)量承載方面提出新的需求：超算和大數(shù)據(jù)類應(yīng)用需要強(qiáng)算力、大帶寬和高可靠承載，AI機(jī)器視覺、AR/VR和視頻渲染、全息通信需要大帶寬和低時延，而物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集需要廣覆蓋、海量連接。

　　專家認(rèn)為，面向算力承載的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將呈現(xiàn)三大發(fā)展趨勢：一是在高速大容量上，基于單通路提速、擴(kuò)展頻譜、增加復(fù)用維度、研制新型光纖等多種維度技術(shù)會協(xié)同推進(jìn)，單通路速率從100G/200G向400G/800G演進(jìn)，400G已經(jīng)基本成熟;800G技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)還在進(jìn)程中，而更高的單波1.2T/1.6T也在探索中。二是在全光低時延上，全光組網(wǎng)的應(yīng)用場景在持續(xù)延伸，向算力全光互聯(lián)推進(jìn)。三是要支撐融合創(chuàng)新中需要的智能感知和差異化承載。

　　作者：劉晶　　來源：中國電子報、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)