AI 应用驱动光网络迭代升级，中国联通专家深入解读

7月18日消息（南山）大模型等AI应用，带来了汹涌的算力需求，驱动着作为基础承载的光网络快速迭代升级。在CIOE中国光博会与C114通信网联合推出的大型研讨会系列活动——“2024中国光通信高质量发展论坛”之智算光网络技术专场上，中国联通研究院总工程师王光全发表演讲，对此进行了深入解读。

王光全介绍，发展东数西算、超算智算是实现网络强国的重要战略方向。智算新业务驱动流量高速增长，需要更大带宽的网络进行承载；同时随着大模型参数量的增加，到万亿级、十万亿级时，其训练不可能由一个算力中心高效完成，而是需要多个互联的算力中心来协同完成训练，呼唤更强的算力中心互联能力。“2000年的PC互联网时代，主要是PC上网，内容也不多，几M的带宽就可以满足要求；2010年的移动互联网时代，应用层出不穷，带宽需要到百兆来匹配。当前，迈向智能时代可能需要千兆、万兆带宽。”

一方面，实现智算中心互联，数据更多的交互，要求更极致的网络成本，以便提供更有竞争力的算力服务；更快的TTM，用于快速的入算联算；以及更高的可用率，以减少大模型训练中断造成的损失。据了解- 4训练一次的成本是6300万美元。网络需要提供更极致的可用率，尽可能地减少智算训练带来的损失。

另一方面，从骨干网看，算力驱动下400G代际发展已经成熟，已成为新一代骨干网的主流选择。“我们以公路交通出行为例，完整的高速驾驶系统需要有汽车发动机、需要有加油站，需要有高速公路、立交桥，为了安全可靠，还需要自动驾驶等。”王光全形象地比喻，400G/800G高速光传输系统非常复杂，如同一套高速驾驶系统，端到端包含四大关键技术：

一是电层的高速相干光模块，用于承载业务，需要支持单波400G/800G传输速率，这是传输系统的源头，相当于汽车的发动机；二是光层物理传输系统，核心单元包括光放大、光交叉，相比100G系统，需要扩展光谱，光谱宽度由C6T扩展到C6T+L6T，相当于高速公路上需要修建更大的加油站、更宽的路面、以及四通八达的立交桥；三是C+L系统的特有的均衡技术，需要克服SRS效应，构筑一个稳态的光系统；四是管控运维能力，需要具备智能化、数字化，网络高可靠性，构筑400G/800G高速光传输系统的自动驾驶能力。

面向新一代光传输系统，从系统架构来看，王光全认为，C+L波段一体化是必然发展趋势，从应用场景来看，尤其是支持ASON的ROADM网络，一体化更是刚需。当前中国联通已经联合产业实现了WSS一体化，未来将继续推进OTU/OA一体化。从动态恢复能力来看，光电协同保护提供差异化SLA和业务敏捷能力，增强网络可靠性，满足算力业务的高价值、高效率、智能化的承载需求，提供高可用率的算力网络。

据悉，中国联通2023年上半年在浙江、广东、河南、山东等省进行了400G PCS-16QAM的实验网验证，下半年完成400G QPSK技术验证并启动了800G技术试点；今年第一季度进行了超高速的光电协同现网验证，二季度则完成了800G PCS-16QAM的实验网验证并开展了空芯光纤的探索性验证。

此外，面向东数西算的全光直连需求，中国联通开展了DC间高通量高性能长距离RDMA无损传输试验，首次实现了基于OTN无损流控和端网协同拥塞控制的3000公里长距RDMA流量传输现网验证，端口带宽利用率从20%提升到90%以上，为远程协同智算奠定了技术基础。

王光全最后指出，智算联网目标架构，是基于全光底座实现算间高速互联和高品质灵活入算。其整体架构基于中国联通算力时代全光底座构建，通过算网大脑、智能管控系统实现智能管控。枢纽间通过400G、800G OTN、OXC以及光电协同技术构建10ms时延圈，实现算间高速智连，架构稳定，极简，提供大带宽、低时延能力；枢纽内通过端到端ROADM/OXC + OTN 和光电协同调度，实现一张全光网一跳直达，稳定低时延构建5ms时延圈；城市内通过ROADM+100G 到站将全光锚点升级为算力锚点实现多业务接入和灵活入云，用户入算时延小于1ms。