中國信通院張海懿：算力時代全光運力關鍵技術發(fā)展趨勢及展望

　　當前，我國推出多項政策引導算網(wǎng)協(xié)同發(fā)展，運力重要性日益提升，包括地方政府、三大運營商在內(nèi)的行業(yè)各方積極響應，加快規(guī)劃布局全光運力建設。

　　第24屆中國國際光電博覽會(CIOE)如期召開，在同期舉辦的“算力網(wǎng)絡與光技術發(fā)展論壇”上，中國信息通信研究院技術與標準研究所所長張海懿介紹了在算力時代，全光運力關鍵技術發(fā)展趨勢及展望。她表示，算力和應用正驅動全光運力發(fā)展。以OTN技術為代表構建的全光運力，具備超大帶寬、超低時延、安全可靠等優(yōu)勢，成為行業(yè)關注熱點。同時，東數(shù)西算戰(zhàn)略及AIGC浪潮共同驅動算力應用蓬勃發(fā)展，用戶入算、算間互聯(lián)、DC內(nèi)互聯(lián)三大場景運力需求強烈。

　　全光運力關鍵技術及革新演進

　　張海懿表示，為構建高品質全光運力，必須筑牢算力支撐底座。從光纖路由及特性優(yōu)化、全光互聯(lián)、確定承載、品質入算、智能管控等方面助力全面升級網(wǎng)絡架構和立體化傳輸能力，構建泛在覆蓋的全光運力。

　　在光纜網(wǎng)絡方面，G.654.E超低損耗光纖將構筑算力網(wǎng)絡新型全光骨干，提升光纜網(wǎng)傳輸性能，且其已具備規(guī)模生產(chǎn)能力，進入工程應用階段，部署規(guī)模超萬皮長公里;光纖損耗指標未來還有望優(yōu)化至0.15dB/km，C+L波段的傳輸平坦度將進一步提升。同時，我國光纜網(wǎng)逐步迎新建周期，光纜線路增長有望提速。此外，我國新型光纖應用試驗也在加速推進，標準化研究逐步啟動。多芯少模光纖成為突破Pbps容量的可期路徑，空芯光纖成為光纜網(wǎng)性能躍升的重要使能技術。

　　在全光高速互聯(lián)方面，光網(wǎng)絡持續(xù)提速演進，單波速率從200G/400G向Tbps演進，C+L波段擴展趨于成熟，倍增方式提升單纖容量。數(shù)據(jù)中心間&內(nèi)全光靈活調度需求顯現(xiàn)，光電協(xié)同降低轉發(fā)時延，提升網(wǎng)絡可靠性，多維提質滿足算間互聯(lián)新需求。模塊器件也向800G持續(xù)演進，超800G成為研究熱點。AI 算力需求的激增，使得CPO、LPO 技術展現(xiàn)潛力。

　　在確定性承載方面，智能感知、多維切片等探索算網(wǎng)業(yè)務融合承載。“通算弱確定性+智算強確定性”成為主要特性，通算弱確定性，大部分盡力而為，部分強交互業(yè)務對時延/抖動敏感，智算強確定性，所有訓練流量要求確定性低時延/低抖動、無損零故障。智算和通算共址/聯(lián)合建設，提出弱確定性+強確定性融合承載需求，智能感知、端網(wǎng)協(xié)同、多維切片實現(xiàn)多樣化算網(wǎng)業(yè)務統(tǒng)一承載。

　　在品質入算方面，架構創(chuàng)新支撐全光運力進一步延伸。其中，光層池化支撐OTN向城域接入層快速延伸，OTN P2MP品質專線支撐OTN向用戶進一步延伸。

　　在智能管控方面，算網(wǎng)協(xié)同實現(xiàn)敏捷入算、品質聯(lián)算。利用多維感知與多因子算路，實現(xiàn)算網(wǎng)一體化調度，利用數(shù)智化手段聯(lián)合應用，引入AI建模和大數(shù)據(jù)分析技術，對網(wǎng)絡資源進行歷史分析和預測，業(yè)務和網(wǎng)絡質量實時可視、可預測、可追溯。

　　全面推進“追光計劃”

　　張海懿指出，“追光計劃”全光運力領航行動取得積極成效。一是產(chǎn)業(yè)生態(tài)推動：開展重點垂直行業(yè)調研;二是運力指數(shù)評估：開展現(xiàn)網(wǎng)全光運力評估監(jiān)測;三是行業(yè)應用遴選：依托光華杯遴選標桿案例;四是技術創(chuàng)新推動：廣泛深入?yún)⑴c新技術標準化。

　　2023年2月，中國信通院在廈門全光運力高峰論壇首次發(fā)布全光運力指數(shù)1.0，開展運力指數(shù)評估。經(jīng)過持續(xù)對指數(shù)定義、數(shù)據(jù)格式、計算方式進行完善，2023年8月形成全光運力指數(shù)2.0。面向8大算力樞紐所在省份網(wǎng)絡規(guī)模、覆蓋、質量初步評估，從時延、光纜網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、IP層不同維度和層面，支撐貴州管局開展運力發(fā)展狀況評估。

　　立足“十四五”發(fā)展時機，聚焦算力時代的承載網(wǎng)絡未來發(fā)展，她建議產(chǎn)業(yè)各方在技術創(chuàng)新攻關、產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展、質量監(jiān)測評估等多個方面協(xié)同推進。張海懿認為，業(yè)界應全面推進“追光計劃-全光運力領航行動”，聚力推動光網(wǎng)絡技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)同發(fā)展體系構建。