產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，共筑高品質(zhì)全光算力網(wǎng)絡(luò)

3月10日消息（水易）隨著國家“東數(shù)西算”工程全面啟動，作為承載數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵性工程，連接“東數(shù)”和“西算”之間的網(wǎng)絡(luò)需要向更大帶寬、更低時延方向演進，為東西部算力基礎(chǔ)設(shè)施提供高品質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸通道，并承載運算結(jié)果的反饋。其中光網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)，在算力時代如何演進升級成為業(yè)界共同關(guān)注的話題。

3月9日，由CIOE中國光博會與C114通信網(wǎng)聯(lián)合推出的大型研討會系列活動——“2023中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”第三期“全光算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研討會”正式召開，共同探討“東數(shù)西算”背景下，光網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量發(fā)展之路。

算力時代開啟，光網(wǎng)絡(luò)連接“數(shù)”與“算”

中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所所長張海懿表示，光網(wǎng)絡(luò)連接“數(shù)”與“算”，是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的承載底座。隨著新興應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)，要求算力提供高品質(zhì)、便捷、安全和靈活承載，同時算間互聯(lián)要求提供超大帶寬、確定性低時延、高效協(xié)同。

總結(jié)來說，算力承載需求推動光網(wǎng)絡(luò)向高速全光互聯(lián)、算力感知、確定性承載、協(xié)同智能、綠色高集成等方向加速演進。同時，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層和管控層也要開展協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建高品質(zhì)的算力承載底座。

張海懿介紹，面向算力承載的光網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)八大發(fā)展趨勢：高速大容量、光纖新型化、全光低時延、融合確定性、全光網(wǎng)延伸、模塊高集成、協(xié)同管控、自智運維。“產(chǎn)業(yè)界要光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展熱點及趨勢，全面推進‘追光計劃-全光運力領(lǐng)航行動’，聚力完善全光運力技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)同發(fā)展體系。”

北京郵電大學(xué)教授、研究生院副院長趙永利進一步指出，算力是數(shù)字經(jīng)濟時代國家競爭力的重要組成部分，高效算力調(diào)度需要強大運力支撐。當(dāng)前我國千兆固網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并駕齊驅(qū)，由F5G和5G分別組成的兩張地面和天空千兆網(wǎng)絡(luò)，將能夠提而算力時代全光底座所需要的確定性運力。

特別是以F5G為代表的固網(wǎng)。趙永利教授表示，基于F5G技術(shù)的全光底座已成為新一代數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。為構(gòu)筑算力時代的全光底座，需在綠色超寬、安全可靠、泛在靈活、智能敏捷等方面實現(xiàn)增強。在F5G原有的超大帶寬、全光連接、確定體驗三個維度的基礎(chǔ)上，增加綠色全光網(wǎng)、實時可靠連接、光纖傳感和可視三個維度，推動F5G持續(xù)演進。

運營商明確主責(zé)，積極布局全光算力網(wǎng)絡(luò)

算力時代背景下，為構(gòu)建高效的傳輸通道，國內(nèi)三大運營商積極布局全光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)：中國電信發(fā)布《全光網(wǎng)2.0技術(shù)白皮書》，提出建設(shè)云網(wǎng)融合的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施；中國移動發(fā)布《算力網(wǎng)絡(luò)白皮書》，提出基于全光底座和統(tǒng)一IP承載技術(shù)；中國聯(lián)通發(fā)布《算力時代的全光底座白皮書》，系統(tǒng)闡述全光底座發(fā)展。

中國聯(lián)通研究院副院長、首席科學(xué)家唐雄燕指出，算力網(wǎng)絡(luò)是面向計算和智能服務(wù)的新型網(wǎng)絡(luò)體系，“IPv6+”和全光底座是算力網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基石，增強網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生算力是算力網(wǎng)絡(luò)演進的重要方向。面向東數(shù)西算的算力網(wǎng)絡(luò)，需要滿足大帶寬、低時延、彈性敏捷、安全可靠、架構(gòu)優(yōu)化、光算協(xié)同等要求。

基于對計算與網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展的市場需求和技術(shù)發(fā)展趨勢的把握，中國聯(lián)通提出了基于CUBE-Net3.0架構(gòu)的算力網(wǎng)絡(luò)體系，致力于打造算力豐富、運力充沛、多云協(xié)同、算網(wǎng)一體的算力精品網(wǎng)，其中承載底座就是一張全光算力網(wǎng)絡(luò)。

中國移動研究院傳送網(wǎng)研究室經(jīng)理韓柳燕表示，傳送網(wǎng)是算力網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)和堅實底座。算力時代網(wǎng)為根基，需要發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)化領(lǐng)先優(yōu)勢，中國移動根據(jù)“以網(wǎng)連算、以網(wǎng)強算、算網(wǎng)一體”的發(fā)展理念，升級構(gòu)建承載算力的新型傳送網(wǎng)。

據(jù)介紹，“以網(wǎng)連算”聚焦光網(wǎng)連接能力提升，面向東數(shù)西算樞紐算力連接，中國移動構(gòu)建新一代扁平化、大帶寬、低時延的網(wǎng)絡(luò)以支撐算力網(wǎng)絡(luò)演進。“以網(wǎng)強算”主要解決傳送網(wǎng)如何對算力業(yè)務(wù)進行增強與賦能的問題。“算網(wǎng)一體”目前仍在探索和發(fā)展階段，已經(jīng)聯(lián)合業(yè)界推出算網(wǎng)一體設(shè)備Cloud SPN，利用SPN集成算力板卡，實現(xiàn)專用SPN架構(gòu)和通用算力架構(gòu)的兼容。

“運力是保障算力規(guī)模的基礎(chǔ)，光網(wǎng)絡(luò)作為新型信息基礎(chǔ)設(shè)施的帶寬基石，可以為算力提供堅實的環(huán)境支撐。”中國電信股份有限公司研究院高級工程師張安旭表示，中國電信通過一系列網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和技術(shù)引入打造全光網(wǎng)2.0，承接“東數(shù)西算”網(wǎng)絡(luò)需求，提供廣覆蓋低時延大帶寬底座。

張安旭介紹，除了對光網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的持續(xù)升級，面向算力業(yè)務(wù)的多樣化服務(wù)需求，中國電信將算力最優(yōu)作為光網(wǎng)選路的原則之一，由具備路由能力的光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)算力節(jié)點信息（類型、大小、成本等）、網(wǎng)絡(luò)資源信息（帶寬、時延、抖動等），結(jié)合用戶需求，選擇最佳算力節(jié)點作為目的節(jié)點，從而提供一體化服務(wù)。

設(shè)備商齊頭并進，助力構(gòu)建確定性運力網(wǎng)絡(luò)

有了研究院所和高校的前瞻研究，有了運營商的部署規(guī)劃，后續(xù)需要系統(tǒng)設(shè)備商的支撐。

“算力網(wǎng)絡(luò)時代，算力為源，運力為渠，雙方緊密結(jié)合方能構(gòu)筑數(shù)字時代堅實底座。”華為光產(chǎn)品線產(chǎn)品管理部副部長聶奕表示，確定性的聯(lián)接能夠打通算力供給端和需求端，釋放云端無限算力，才能真正發(fā)揮算力的最大作用，從而加速數(shù)字經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展。

針對運力，華為提出了“運力梅特卡夫”公式。“網(wǎng)絡(luò)覆蓋和帶寬是基礎(chǔ)需要持續(xù)夯實，可靠性決定了算力資源的使用深度，時延決定了算力資源的使用廣度。”聶奕表示，我們需要持續(xù)全面的優(yōu)化光網(wǎng)絡(luò)覆蓋的密度、連接寬度，業(yè)務(wù)可靠度、網(wǎng)絡(luò)時延，來真正實現(xiàn)高品質(zhì)的聯(lián)算、聯(lián)企、聯(lián)家，讓算力暢通無阻的輸送到家庭和企業(yè)。

聶奕表示，更廣的光網(wǎng)絡(luò)覆蓋讓算力服務(wù)觸手可及，更高的網(wǎng)絡(luò)可靠性讓算力服務(wù)永不中斷，更大的聯(lián)接帶寬讓業(yè)務(wù)應(yīng)用極致體驗，更強的智慧管控讓算力運力靈活調(diào)度。華為將持續(xù)堅持自主創(chuàng)新，助力運營商構(gòu)建全光品質(zhì)運力網(wǎng)絡(luò)，以確定性運力釋放無限算力，助力數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。

“算力的強弱，與ICT網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施息息相關(guān)。ICT網(wǎng)絡(luò)需要持續(xù)演進，其中骨干網(wǎng)的帶寬升級最為緊迫。”中興通訊股份有限公司OTN產(chǎn)品規(guī)劃總工陳勇表示，目前從業(yè)界測試驗證來看，400G QPSK方案性能全面提升，是骨干長距寬帶化的最優(yōu)選擇。該方案在提升容量的同時，擁有與100G/200G相當(dāng)?shù)膫鬏斈芰Α?/p>

陳勇介紹，中興通訊是400G光網(wǎng)的重要支持者，自2017年以來全程參與了運營商的400G測試驗證工作，于2021年首發(fā)400G QPSK樣機，2022年提出了“Real 400G”方案。目前，中興通訊已攜手中國移動完成全球首個400G QPSK現(xiàn)網(wǎng)試點，創(chuàng)造400G QPSK無電中繼現(xiàn)網(wǎng)傳輸距離紀(jì)錄。

在光網(wǎng)絡(luò)中，光器件模塊一直處于“心臟”位置，面對算力網(wǎng)絡(luò)需求該如何應(yīng)對？近年來，對高性能和低成本元器件的需求推動了高度集成元器件和相干DCO模塊的發(fā)展。這些組件和模塊將多種功能集成到一個封裝中，從而縮小了占地面積、降低了功耗并提高了可靠性。Coherent高意系統(tǒng)架構(gòu)高級總監(jiān)胡佩鋼在本次研討會上概述高度集成組件和相干DCO模塊的最新進展，介紹Coherent高意的產(chǎn)品和路線圖，并探討它們的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。

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