构建算网底座，400G全光网络＂急行＂

算力网络正在成为支撑千行百业发展数字经济、实现数字化转型的一张基础网。工业仿真、AI超算、智能制造正在加速算力网络成为数字时代的算力、存力、运力的基础。金融行业两地三中心的灾备需求，超高清视频的大带宽传送，VR/AR沉浸式体验的渲染和低时延需求，智慧医疗、天气预测、研究中需要的超算，都对算力网络提出新的诉求。同时东数西算工程建立的八大枢纽、十大集群，以及各省数据中心的跨地域、跨时空的业务协同，也都需要有更好的传输网络来保障。作为海量数据传输最主要的手段，光网络是算力网络的底座和基石，因此光传输的升级已经箭在弦上。

高本质400G光网络设备备受关注

6月13日，中国移动宣布要在今年实现400Gbps单波的光传输网络的商用部署。 “我们要在东数西算枢纽节点上的数据中心率先采用这种技术。” 中国移动集团计划建设部副总经理丁宏庆表示，经过验证，基于QPSK的400G单波传输距离超过6000公里，今年将开启400G QPSK技术的商用，这将是全球首例400G单波广域的商用传输，主要用于实现中国移动算力网络中处于重要枢纽节点的数据中心的直连通路和数据跨接问题，未来将逐渐扩大部署范围。

面对算力网络，运营商提出新规划

去年，在全球光网络产品市场中，以华为、烽火为代表的设备企业在全球的占比达到一半，在光通信产业中的光纤光缆、光模块部分也占据了全球半壁江山。雄厚的产业积累为我国下一步发力算力光网打下基础。

面对算力网络的发展，我国三大运营商对整个全光网络的发展做了新的规划。

最新出台的就是中国移动在6月13日于贵州省贵阳市发布的《“九州”算力光网目标架构白皮书》。作为产业链龙头企业，中国移动发布的技术性白皮书，已经成为产业指引。

此次发布的《“九州”算力光网目标架构白皮书》从目标愿景、演进路径和关键技术等维度全面阐述了中国移动算力光网的整体构想和目标架构，向业界展示了中国移动推进传送网领域产业变革和科技进步的新蓝图。

中国移动“九州”算力光网目标网架构

“其实在光网络方面我们以前已经发出了几个白皮书，包括《下一代全光骨干传送网白皮书》 《算力时代城域STAR OTN 技术白皮书》《下一代光接入网技术发展白皮书》《 FTTR+ 技术白皮书》《SPN2.0 技术白皮书》，而这次发布的《“九州”算力光网目标架构白皮书》（以下简称白皮书）是中国移动光网络的算力光网白皮书体系中的总册，是中国移动的重要战略规划文件。” 丁宏庆说。

作为拥有全球最大光网络的运营商，中国移动又是如何从算力网络的角度出发，对重要的基础层——光传输进行规划的？在白皮书中，中国移动提出"高效算间智联、泛在灵活入算"的光传送网建设理念。换言之，中国移动会从两个方面入手规划，一方面是算力节点的网络互联，目标是高效智联；另一方面是接入算力网络的业务，要有泛在灵活的接入能力。

白皮书提出，在算间智联部分，将打造基于OXC（光交叉）的光电联动新型全光网，为算力网络业务提供扁平化组网和一跳直达连接，骨干传送网开展400G OTN（光传送网）技术攻关，明确 QPSK（正交相移键控，一种调制方式）作为骨干长距技术方案，验证基于G .652D光纤+ EDFA（掺铒光纤放大器）放大方式实现1500km传输，并推进C6T+L6T（400G系统将光纤波段由C波段扩展至全新的C+L波段，总宽度扩展到12THz）产业发展，积极部署现网测试。

在灵活入算部分，中国移动主导推动细颗粒光传送网（ fgOTN ，原标准名称为 G . OSU ）研究范畴、架构和关键技术的重新定义；在帧结构和帧长优化、简化的映射和复用机制等技术路线和核心机制上，中国移动的方案已经获得业界共识，为这一技术成为国际标准打下基础；SPN2.0（切片分组网）的网络技术架构要打造细粒度切片、业算感知、灵活连接、泛在接入、智能运维、绿色节能的综合业务传送平台；在光接入领域持续推进50GPON（速率达到50Gbps的无源接入网）和 FTTR（光纤到房间）的技术创新、标准和产业发展。

打通算力网络大动脉，从400G商用开始

单波400Gbps技术在整个算力光网络当中的地位是什么？中国移动集团级首席专家、中国移动研究院基础网络所所长李晗说：“光网络无论是对互联网还是对移动通信来说，都承担着‘带宽承重墙’的角色。400G是整个光网络基础设施的重要环节，400G就是东数西算算力网络的‘大动脉’。”

目前可以看到，整个算力网络有三条策略主线，一是面向算力网络构建基础设施，二是面向业务进行融合创新，三是面向创新实现技术引领。

算力光网络未来发展远景中，首先会实现大带宽，用400G可以解决网络的时延优化，远期将有一个颠覆性的技术——空心光纤。“空心光纤比实心光纤的传输时延要低1/3，当产业发展到空心光纤，就走到了经典光通信在低时延追求上的极限。”李晗说，“今天从400G到全光网，将来到空心光纤的整个换代，使基础设施会成为将来真正面向算力网络的全光底座。”

2022年光网络市场占有率 数据来源：Omdia

400G技术在整个光传输中是什么地位？“400G将光通信带到了宽频光通信的时代，以前的光传输是以50Gbps为一个波道，也就是单波50Gbps、80个波道形成4Tbps的传输能力。而将来OTN从单波400Gbps开始，在C6T+L6T频率中，实现12Tbps的传输，至此光传送网进入宽频的光时代。”李晗说，“这个意义更大，对整个产业的影响也非常大，从光模块到光器件的发展水平都要提升到宽频时代。”

400G的商用提速从今年3月开始就十分明显了。3月2日，400G QPSK无电中继现网传输距离创造性地实现了5616千米超长距离陆地现网传输，横跨浙江、江西、湖南、贵州四省，涉及45个光放段，这是超长距光传输的新纪录，也是标志性成果。此后5月份，烽火、中兴先后宣布将这一距离延长到6000公里；6月初，华为实现了400G技术6000公里以上的超远传输距离，并扩展了C波段和L波段，单纤容量最大能到48Tbps。

“回顾这几年，我们与产业合作伙伴一起，一步步将400G从无到有，在历经艰难的技术选型和产业推动后，直到今天，商用在盼。”李晗说。

算网需求井喷，光网络能力还须再攀高

作为支撑数字经济的运力底座，光网络有明显的优点：有确定性的承载能力，高速率大容量、大带宽低时延、智能化的运维管理等。5G、智能联接、千兆光接入技术已经在工厂、园区、数据中心、家庭、场馆等多种场景中普遍应用，而这些接入能力都要依托于高质可靠的光网络。

在《信息通信业十四五规划》中已经提出部署骨干超大容量光传输系统，目前我国多省已经启动双千兆网络协同发展行动计划，推广部署全光交叉（OXC)，加速100G/200G及以上超高速光传输系统向城域网下沉。三大电信运营商在积极布局全光网络，中国电信发布的《全光网2.0技术白皮书》，中国联通发布的《算力时代的全光底座白皮书》都向产业界显示了自己的演进思路。

光网络的能力还需要进一步提升，新兴算力应用在差异化和高质量承载方面提出新的需求：超算和大数据类应用需要强算力、大带宽和高可靠承载，AI机器视觉、AR/VR和视频渲染、全息通信需要大带宽和低时延，而物联网数据的采集需要广覆盖、海量连接。

专家认为，面向算力承载的光网络技术将呈现三大发展趋势：一是在高速大容量上，基于单通路提速、扩展频谱、增加复用维度、研制新型光纤等多种维度技术会协同推进，单通路速率从100G/200G向400G/800G演进，400G已经基本成熟；800G技术与标准还在进程中，而更高的单波1.2T/1.6T也在探索中。二是在全光低时延上，全光组网的应用场景在持续延伸，向算力全光互联推进。三是要支撑融合创新中需要的智能感知和差异化承载。