當前，“連接”與“算力”已成為數字經濟發展的重要驅動引擎。智算、大數據模型等新型算力應用的崛起正推動承載網絡的加速演進，高品質的光網絡作為連接用戶、算力和應用之間的數據大動脈，為千行百業數智化轉型、國家數字經濟高質量發展提供了堅實的底座支撐。
隨著國家“十四五”規劃、《“十四五”數字經濟發展規劃》、《“十四五”信息通信行業發展規劃》等相繼實施，光網絡多樣技術協同創新，網絡持續面向算力等需求優化部署。順應時代發展需求，光網絡將圍繞“三超”能力提升、品質承載、自智開放、光子集成、介質創新、空天地海光網絡等方向革新演進，逐步強化提升全光運力，打造堅實的新型算力應用全光基礎設施。
下一代光傳輸網創新趨勢研究，新技術突破引領光網升級
智算、AI及大模型等新型算力應用的崛起正推動萬卡數據中心集群的建設，進而引起流量的爆發式增長，對光網帶寬能力提出了新的挑戰。因此，業內已在積極探索超400G技術，向800G及Tbit以上的相干技術發起挑戰，持續推進光網“三超“能力，不斷逼近光纖傳輸的香農極限。
面對“香農極限”困境 ，為了實現光網能力突破，系統需在速率、頻譜、介質研究上協同發力。在速率層面，當前800G業界研究熱點聚焦在智算中心大規模集群、智算中心多AZ短距互聯等場景，未來的研究方向將著重于實現800G長距離以及下一代1.6T短距DCI。 中國信科集團旗下的烽火通信向新而行，開展針對190+Gbaud波特率的光電器件及更高制程的芯片設計難點攻關，以滿足800G超長距傳輸能力。同時采用了先進的薄膜鈮酸鋰封裝工藝，契合模塊集成化、低功耗及低成本等要求，目前技術能力還需要更多的突破和迭代。在實驗室及現網測試中，烽火通信分別在中國移動及中國電信的引領下完成了超800km的傳輸驗證，達到業界領先水平。在系統容量方面，隨著400G技術的成熟，頻譜已隨之擴展至L波段。面向800G及Tbit+速率演進，頻譜向S波段拓展是努力的方向，能夠有效提升傳輸容量。同時，多芯光纖、空芯光纖等新型傳輸介質研究，為光傳輸網絡在時延、衰耗、非線性及容量帶來了全新的可能性。2023年，烽火通信基于G.654.E光纖將傳輸頻譜擴展至S波段，實現了業界首個單波Tbit/s級S+C+L波段超寬帶傳輸實現了原型試驗驗證，最大化地逼近了傳統單模光纖的傳輸極限。2024年，烽火通信持續挖掘S波段的潛力，實現了S+C+L波段1465nm-1627nm超大波長范圍的實時傳輸，傳輸帶寬達19.65THz，可用頻譜容量提升64%，在單波速率達T比特級基礎上，單向容量超135T，并基于前期與中國移動、中國信科集團光通信系統和網絡全國重點實驗室聯合提出的空芯光纖同頻同時全雙工概念，使單纖的傳輸容量倍增，總傳輸容量超270T。不僅再次實現大容量光纖傳輸系統的創新突破，也為未來800G和T bit+系統與空芯光纖的結合提供了切實的理論基礎和可行的實踐依據。
高性能算光一體化光網，助力智算高質量發展
算力作為數字經濟時代的新型生產力，其能力與數據中心的算力規模存在著強關聯。然而，當前技術和產業鏈仍受單DC規模、云計算單點算力碎片化和高端芯片受限等問題掣肘，并受限于產業及能源問題，難以建設單一超大規模集約型數據中心。在此背景下，光網承擔著實現多個大規模數據中心集群高速互聯的關鍵任務，其能力除了滿足“三超“能力之外，還應具備超低時延、靈活高效、綠色低碳、多元承載等特性。烽火通信緊跟智算網絡的發展步伐，持續探索高性能無損互聯光網技術，基于OTN的PFC技術、Hyper-OTN全光MESH互聯、全局運力地圖等諸多架構和技術突破，大幅縮短了連算、入算時延。fgOTN/OSU等技術則可保障彈性靈活的管道，以應對不同顆粒度的算力業務實現無損的帶寬調整并保障嚴格的業務隔離，進一步提升安全性，為各行各業提供更為高效、便捷的網絡服務。在傳統的網絡架構中，算力與網絡是分開的，在業務調度中需要進行相應的聯動，在一定程度上將帶來時延的提高。因此，網與算的有機融合一直是業界的研究重點。為了實現更高效的算間互聯，烽火通信面向業界推出了最新的算OTN產品COTP-F，其架構是面向數據中心設計，采用與DC機房相同的高壓直流供電及前進后出散熱設計，可實現算力設備與傳輸設備的共電、共框，節省能源消耗。COTP-F為14U設計，單框容量可達xxT，且采用全光層轉發設計，無需完成業務的電交叉邊可直接實現數據中心業務的快速封裝與轉發，保障超低時延的算間互聯，以高性能光互連滿足算力業務的高性能轉發。在自智層面，烽火通信FiONE智慧平臺將人工智能大模型與信息光子學機理深度融合，推動光網絡由智能走向認知階段。通過海量樣本學習建立的網絡數字孿生大模型，光網不僅實現了智能優化，更在自我修復和智能決策上取得了顯著進展。這一技術的應用，不僅提升了光網的運行效率，更為用戶帶來了更為便捷、智能的網絡體驗。
烽火將積極推進算網深度融合，提升算力網絡的整體效能，促進更低時延、更大帶寬、更高可靠的新興網絡技術在“東數西算”工程中應用，打通樞紐節點間的網絡主干道，建設新時代“數字高鐵”，并協同產業鏈高端技術力量，夯實數字底座建設基石，促進數字經濟時代新質生產力的蓬勃發展。
