中国移动李晗：以光筑底、以算为核，构建面向算力网络的新一代全光网

在今天举行的2022中国光通信高质量发展论坛上，中国移动集团首席专家，中国移动研究院基础网络技术研究所所长韩力表示，面对计算网络对光网络在架构，带宽，时延等方面提出的新需求，光网络需要改造升级，构建承载计算能力的基础网络基础，这就需要以轻筑底，以算为核心构建扁平，宽带宽，低时延的新一代全光网络，支持计算网络的演进。

韩力指出，中国在5G承载领域，包括5G回程的新一代SPN技术和5G前传的半主动开放WDM技术两项技术均实现了ITU一系列标准的原创性，并已大规模商用，表明5G承载领域的创新和产业走在世界前列，固定千兆网络也产生了一系列技术创新和网络演进，包括F5G概念，OTN sinking，vBRAS，10G PON和vOLT等和计算网络互联网的出现是光网络发展的新动力

韩力进一步表示，中国移动围绕以网络为基础，发挥网络优势，，面对数东数西枢纽计算连接，提出基于OXC构建新一代光电联动全光网络，提供低时延传输，平坦组网和大带宽保障能力，实现面向泛在计算接入，基于SDN的SD—WAN，OSU，SPN等异构模式的敏捷接入，并提供差异化承载。

用计算网络以此为契机，建设基于OXC的新一代全光网络

韩力介绍，中国移动计算网络的发展目标是计算无处不在，计算网络共生，智能排列，综合服务其核心思想是整合网络计算，网络计算，网络计算计算时代是以网络为基础的，运营商需要利用网络实现计算网络的共生计算网络在体系结构，带宽，服务，时延等方面提出了一系列新的要求光网络需要改造升级，构建承载计算能力的基础网络基础

韩力指出，计算力网络有两种场景:一种是算东算西还是算东救西场景，对应骨干网改造需求，一个是用计算力，场景，要求计算能力像水电一样，一点访问，即用，对应城域网和接入网的要求。

东西方计算场景的最大需求主要包括大带宽低延迟，计算网络给我们提供了一个很好的机会:基于400G/800G OXC光交叉，构建大容量的新型全光网络韩力说。

城域网/接入网的主要需求是提供无处不在的，灵活的计算服务中国移动拥有OTN，SPN，PTN，IP/MPLS，PON等不同的专线和网络技术，以及5G，WiFi等无线接入手段一方面，如果这些手段没有整合，很难解决接入需求，另一方面，计算力网络场景丰富，业务场景多样，对灵活性和定制性要求较高传统专线和专网技术难以满足，需要SDN智能化改造

因此，要实现计算网络的一体化，就必须建立一个数智合一的一体化布局的计算净脑，协调网络各域资源的调度，实现网，云，数，智，安，边，端，链的多元综合调度功能大脑负责系统内各专业的拉通，通过SDN控制器屏蔽各种接入方式，实现网络能力的快速部署，计算大脑实现边缘云，中心云，泛终端算力的统一管理

调制，频谱，基础设施全面创新:400G将成为新一代骨干网主流速率。

据韩力介绍，中国移动根据东西向计算和泛在计算的接入需求，分别定义了1ms，3ms，20ms三级延迟环路，分别代表本地计算力，区域计算力和骨干计算力提供的延迟能力。

最大的挑战是骨干计算能力20ms的时延要求光在光纤中的传输速度是5ns/m，4，000km的传输需要20ms需要优化计算中心位置和光缆路由，尽量使传输距离小于3，000km，这样传输设备和数据设备会有5ms处理时延从网络架构上，需要尽量减少路由器中计算业务的逐跳转发，中间节点尽量采用全光交换新一代OXC网络需要具备全光交叉能力，配合路由器网络提供全光直接接入，并根据传输距离优化中继数量，实现真正面向计算网络优化的全光网络

区域算力采用骨干算力的传输技术，3毫秒延迟的挑战相对较低，但是本地计算能力的1毫秒延迟是一个很大的挑战，很难满足延迟敏感业务的需求在技术上，目前SPN和OSU都是在技术设计上真正以时延为重要优化目标的传输技术SPN基于64/66B原子码块转发，具有超低延迟能力同时，SPN集成了分组交换和TDM交换，可以提供软硬隔离能力，具有超高的时间同步精度和低抖动能力从测试结果来看，SPN可以实现小于3微秒的单跳时延和小于5纳秒的单跳时间同步精度，是业界最先进的水平

ITU—T正在标准化的OSU技术支持小粒度业务的有效承载将OSU的交织粒度从192字节改为8字节或16字节成为提升过程中的一个选项，延迟性能将得到极大优化不同的接入和传输技术有不同的应用场景面向计算网络，中国移动提出网络向SD—AN演进，基于SDN可以实现SD—WAN，OSU，SPN等异构方式的敏捷接入，并提供差异化的承载

目前，WDM和OTN技术已经引入骨干网，400G将成为新一代骨干网的主流速率目前关于400G应用最大的争议是采用16QAM—PCS还是QPSK在G.652光纤上，16QAM—PCS可以传输1000多公里，QPSK可以传输2000公里，但16QAM具有更高的频谱效率和更低的系统成本如果运营商在运维上可以接受拉曼，那么16QAM—PCS也可以在G.652光纤上传输1500公里，有助于400G长距离和短距离采用一种调制技术在频谱范围上，面对未来多种调制格式并存的情况，建议在光层一步到位满足400G QPSK的要求，在频谱范围上明确采用C6T+L6T的方案，保证WSS，放大器等光层组件的技术规格统一

韩力表示，800G的布局是满足未来计算能力网络升级的必然举措中国移动与相关行业合作伙伴开展了大量联合研究在90GBd的64QAM—PCS单载波800G的基础上，采用G.654.E+混合放大，可以实现1000km以上的最大传输如果波特率进一步提高到95GBd，用纯拉曼放大代替混合放大，最终可以实现2000公里以上的传输

韩力还指出，800G可用方案的信道间距可能达到200GHz假设仍保持80波，频谱将达到16THz，需要扩展到新的波段，如S波段或U波段，这将影响研究甚至重新定义放大器和G.654.E光纤的截止波长，宏弯损耗等一系列性能参数这需要整个行业的密切合作，共同解决关键问题

一般来说，为了更好地满足从东到西计算数字的要求，可以考虑用构造一个文档，基于OXC光交叉，基于400G/800G的大容量新型全光网络，400G方面，如果运营商接受拉曼放大，长途和短距离都可以采用16QAM—PCS技术，否则400G QPSK将很可能被引入骨干网面向泛在计算接入，推动网络向SD—AN演进，基于SDN实现SD—WAN，CPE—OTN，CPE—SPN等异构方式的敏捷接入

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