中国信息通信研究院技术与标准研究所 2024年9月 算力时代全光网架构 研究报告 (2024年) 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。 转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应 注明 “来源：中国信息通信研究院 ”。违反上述声明者，本院 将追究其相关法律责任。 前 言 随着行业数字化转型的深入及人工智能 （ AI） 大模型技术的发展， AI在千行百业中的融合应用日益丰富，企业及家庭用户对算力资源 的需求快速增长，数字经济已进入以人工智能 +算力为核心生产力要 素的算力时代。全光网作为运送和 支撑调度算力资源的关键底座，其 重要性日益凸显。算力时代下，各类算力应用场景向全光网提出新需 求挑战，如多级数据中心间的算间互联带来大容量、低时延及云边协同，以及企业及家庭用户入云用算带来便捷接入、安全可靠及灵活敏 捷等需求，全光网亟需加速演进， 逐步升级网络架构和传输能力，支 撑各级算力资源的灵活互联和用户高品质应用入算。 面向支撑算力创新应用、赋能行业数智化转型发展的愿景，本报 告详细分析了算力时代下的高品质联云入算、城市内算力互联、枢纽间算力互联以及网络智能化调度四大需求， 总结了稳定大带宽、安全 高可靠、 确定低时延， 以及智能化服务等全光网发展四大特征， 包括，提出算力时代的全光网目标架构和关键技术体系： 一是通过全光 DCA（数据中心接入） ，提供灵活高品质入算能力，以网促算；二是通过全光 DCI（数据中心互联）实现数据中心高效互联，以网强算； 三是通过光电融合 DCN（数据中心网络）助力提高算力资源利用效 率，以网补算；四是通过灵活一体调度的智能管控平台，使能算网高效敏捷调度。期望通过本报告研究 成果，为我国全光网技术创新、融 合应用及产业生态发展提供参考， 助力我国数字经济持续高质量发展。 目 录 一、 算力时代推动全光网高质量创新发展 ............................................................. 1 二、 算力时代全光网发展的四大需求特征 ............................................................. 2 (一) 高品质联云入算，开启万兆光网接入时代 .............................................. 3 (二) 城市内算力互联，打造 1ms全光接入时延圈 ......................................... 7 (三) 枢纽间算力互联，构筑高速可靠全光底座 .............................................. 8 (四) 网络智能化调度，使能算网高效协同发展 ............................................ 10 三、 算力时代全光网目标架构和关键技术 ........................................................... 11 (一) 算力时代全光网目标架构 ........................................................................ 11 (二) 以网促算，全光 DCA实现用户高品质入算 ......................................... 12 (三) 以网强算，全光 DCI实现数据中心高效互联 ....................................... 17 (四) 以网补算，光电融合 DCN助力突破算力瓶颈 ..................................... 22 (五) 灵活一体调度的智能管控平台 ................................................................ 25 四、 总结与展望 ....................................................................................................... 28