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    信通院趙文玉:算力時(shí)代,城域光通信技術(shù)將聚焦多維熱點(diǎn)持續(xù)加速發(fā)展

    12月29日消息(安迪) 在今天舉行的“算力時(shí)代,城域光網(wǎng)演進(jìn)方向探索研討會(huì)”上,中國信通院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副所長趙文玉發(fā)表了題為“算力時(shí)代城域光通信技術(shù)發(fā)展探討”的主題演講。

    趙文玉表示,算力時(shí)代,基于超大帶寬低時(shí)延、靈活連接、低成本、低能耗等應(yīng)用驅(qū)動(dòng)下,城域光通信技術(shù)將聚焦多維熱點(diǎn)持續(xù)加速發(fā)展。

    高質(zhì)量光網(wǎng)絡(luò)是連接用戶、數(shù)據(jù)、算力和應(yīng)用的橋梁

    當(dāng)前,數(shù)字經(jīng)濟(jì)進(jìn)入以算力為核心生產(chǎn)力的高質(zhì)量發(fā)展新階。

    一方面,數(shù)據(jù)、算力和算法成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)三大生產(chǎn)要素,算力對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的拉動(dòng)具有長期性和倍增效應(yīng)。另一方面,消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入競(jìng)相發(fā)展階段,海量數(shù)據(jù)催生泛在計(jì)算,云邊端需協(xié)同調(diào)度算力。

    趙文玉認(rèn)為,高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)連接“數(shù)”與“算”,提供東數(shù)西算工程保障?!皷|數(shù)西算”工程是我國優(yōu)化部署資源、全面助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要工作。高質(zhì)量的光網(wǎng)絡(luò),是連接用戶、數(shù)據(jù)、算力和應(yīng)用的橋梁,為“東數(shù)西算”國家工程高質(zhì)量發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

    近幾年,國家規(guī)劃和政策加快推進(jìn)光纖通信技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展,聚焦的重點(diǎn)包括:提升網(wǎng)絡(luò)能力,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)承載;加強(qiáng)技術(shù)研發(fā),提升產(chǎn)業(yè)水平;聚焦業(yè)務(wù)應(yīng)用,推進(jìn)融合創(chuàng)新;優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),提升用戶體驗(yàn)。

    算力時(shí)代,數(shù)據(jù)中心及應(yīng)用成為推動(dòng)光通信發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。趙文玉指出,數(shù)據(jù)中心已成為數(shù)通領(lǐng)域光模塊主要應(yīng)用場(chǎng)景,同時(shí)也是400G及以上速率高速傳輸系統(tǒng)和模塊發(fā)展演進(jìn)的主要驅(qū)動(dòng)力。數(shù)據(jù)中心互聯(lián)(DCI)市場(chǎng)規(guī)模平穩(wěn)增長,預(yù)計(jì)未來5年復(fù)合增長率全球?yàn)?.5%,并已占據(jù)光網(wǎng)絡(luò)全球WDM市場(chǎng)大約34%份額。DCI已成為光傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要推動(dòng)力之一。

    城域光通信技術(shù)多維革新發(fā)展

    目前,光網(wǎng)絡(luò)全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模平穩(wěn)發(fā)展,全球光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)規(guī)模260億美元/年。談及城域光通信若干熱點(diǎn)技術(shù),趙文玉指出,城域光通信技術(shù)多維革新發(fā)展。城域光通信技術(shù)需要多維革新來適應(yīng)光層應(yīng)用和承載新需求,包括超大容量傳輸、高品質(zhì)傳送、靈活開放架構(gòu)、智能化管控、高速模塊集成,進(jìn)一步支撐算力時(shí)代超大帶寬、低時(shí)延、高可靠、靈活智能、低能耗低成本等城域傳送需求。

    一是超大容量傳輸。400G應(yīng)用逐步提速,800G研究有序推動(dòng)。面向數(shù)據(jù)中心等高寬帶基礎(chǔ)設(shè)施的強(qiáng)力驅(qū)動(dòng),超大容量傳輸技術(shù)在短距互聯(lián)(如數(shù)據(jù)中心內(nèi)部)和長距傳輸方面并行發(fā)展。

    二是高品質(zhì)傳送。算力應(yīng)用助力全光網(wǎng)絡(luò)加速發(fā)展。面向算力時(shí)代業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新特點(diǎn)和新需求,圍繞算力全光高速互聯(lián)、算力與光協(xié)同聯(lián)動(dòng),全光網(wǎng)架構(gòu)成為業(yè)界共識(shí)。面向多區(qū)域數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)/通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),城域網(wǎng)絡(luò)除核心層外,按需下沉部署部WDM/OTN/ ROADM/全光網(wǎng)絡(luò),業(yè)務(wù)光層一跳直達(dá),無需多次落地轉(zhuǎn)接,降低云邊互聯(lián)時(shí)延,提升確定性承載能力。

    為此,中國電信推出“全光網(wǎng)2.0”,提出到2030年形成一張架構(gòu)穩(wěn)定、全網(wǎng)覆蓋、低碳節(jié)能、行業(yè)領(lǐng)先的全光網(wǎng)絡(luò);中國移動(dòng)推出“光電聯(lián)動(dòng)全光網(wǎng)”,圍繞算力全光高速互聯(lián)、算力與光協(xié)同聯(lián)動(dòng),提出新一代基于OXC的光電聯(lián)動(dòng)型全光網(wǎng)架構(gòu);中國聯(lián)通提出“算力時(shí)代全光底座”,提出建成覆蓋全域的全光大網(wǎng),與已有的深度覆蓋的金融/政企精品網(wǎng),以雙平面架構(gòu)形成算力時(shí)代全光底座。

    同時(shí),高品質(zhì)傳送方面,OTN小顆粒承載技術(shù)逐步推進(jìn),例如精品專線、專網(wǎng)驅(qū)動(dòng)OTN網(wǎng)絡(luò)下沉,支持OSU的OTN,OSU技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚待業(yè)界共同努力。

    此外,高品質(zhì)傳送方面,點(diǎn)到多點(diǎn)相干光學(xué)方案(P2MP)引起關(guān)注。例如,相干Point to Multipoint,中心節(jié)點(diǎn)通過無源光分路器連接到多個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn),邊緣節(jié)點(diǎn)的低速率模塊通過控制接收子載波的數(shù)量,實(shí)現(xiàn)P2MP連接。與接入節(jié)點(diǎn)利用傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)WDM光學(xué)器件直接連接情況相比,光接口的總數(shù)從2N+2減少到N + 1(1個(gè)高速端口+N個(gè)低速端口)。應(yīng)用場(chǎng)景包括移動(dòng)前傳、城域匯聚、光接入等場(chǎng)景。

    三是靈活開放架構(gòu)。多重需求驅(qū)動(dòng)光網(wǎng)開放解耦,DCI成典型應(yīng)用場(chǎng)景。除了部分DCI等應(yīng)用場(chǎng)景之外,干線和城域的開放解耦應(yīng)用需要綜合探索,按需選擇,涉及到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維模式、綜合成本、核心器件研制、產(chǎn)業(yè)發(fā)展競(jìng)爭和利益博弈等多種交叉因素。

    四是智能化管控。南向接口標(biāo)準(zhǔn)化趨于完成,業(yè)務(wù)感知及智能化成為焦點(diǎn)。目前,南向接口標(biāo)準(zhǔn)化工作基本完成,多維感知面向業(yè)務(wù)需求實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源精細(xì)管控,AI和數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建數(shù)智化城域光網(wǎng)。

    五是高速模塊集成。高速率、集成化、低成本是未來發(fā)展趨勢(shì)。

    目前,400G直調(diào)直檢光模塊標(biāo)準(zhǔn)體系趨于完備,目前研究熱點(diǎn)為4X100G光模塊的2km(4對(duì)SMF光纖)、30km/40km距離規(guī)格和以太網(wǎng)/OTN雙速率;以及2X200G光模塊的500m距離規(guī)格。

    與此同時(shí),400G相干光模塊向多目標(biāo)發(fā)展演進(jìn)。城域網(wǎng)(含數(shù)據(jù)中心互聯(lián))和骨干網(wǎng)是400G相干模塊的主要應(yīng)用場(chǎng)景。運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)公司及設(shè)備商等已開展系列系統(tǒng)級(jí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證/現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)/應(yīng)用,標(biāo)準(zhǔn)制定多組織關(guān)注并啟動(dòng),超長距關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈仍存挑戰(zhàn)。

    800G光模塊方面,正在積極開展標(biāo)準(zhǔn)化及產(chǎn)品研制。800G光模塊相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)及標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)成為業(yè)界研究熱點(diǎn),國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化組織競(jìng)相推動(dòng)開展。

    1.6T光模塊開啟需求、應(yīng)用場(chǎng)景和標(biāo)準(zhǔn)研究。目前,業(yè)界已對(duì)1.6T發(fā)展需求、應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)方案進(jìn)行討論,并開展收發(fā)芯片等相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)與標(biāo)準(zhǔn)研究,推動(dòng)高速光模塊技術(shù)持續(xù)演進(jìn)。

    另外,高速模塊集成方面,光電合封(CPO)成為高集成重要發(fā)展方向。數(shù)據(jù)中心內(nèi)部流量快速增長,交換機(jī)容量、端口密度、功耗等均面臨挑戰(zhàn),CPO成為重要發(fā)展方向。CPO數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)于2022年正式起步,到2028年銷售額將超過27億美元。出貨量主為800G和1.6T端口,2027年CPO端口將占其近30%。CPO相較于可插拔,帶寬密度提升一個(gè)數(shù)量級(jí),能量效率優(yōu)化40%以上。此外,CPO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工作正有序推動(dòng)。

    極客網(wǎng)企業(yè)會(huì)員

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    2022-12-29
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