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。
近日，中国信息通信研究院发布的《算力时代全光网架构研究报告(2024 年) 》指出，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。
全光网络发展建设成果显著
纵观全球，各主要国家和地区均将光网络建设作为提升数字经济建设的基础之一，如中国的《算力基础设施高质量发展行动计划》，欧盟的《2030 数字罗盘》，美国联邦的宽带公平接入与部署计划（BEAD）、联邦通讯委员会的连接美国基金（CAF），以及新加坡《数字蓝图》等，都通过产业政策、科研计划、发展蓝图等多种形式，加强数字基础设施底座的光纤通信网络建设，以获得更高品质的算力联接和应用。
各国的科研机构、企业都在探索实践算力时代的全光网络技术创新，美国最大科研网络能源科学网络（ESnet6）、中国未来网络试验设施（CENI）、欧盟国家研究和教育网络（GéANT），日本 NTT 牵头成立以 6G 为目标的创新型光和无线网络（IOWN）全球联盟并推动建设全光子网络（APN），都在开展面向算力和未来 6G 时代的超高速率、超大容量、灵活调度和绿色节能的光网络新技术创新研究。
值得一提的是，我国运营商也在积极开展算力时代全光网络发展建设，并且取得了不错进展。中国移动提出“4+N+31+X”的算力网络总体布局，发布九州算力光网目标网架构，实现全球首个 400G 全光骨干传送网规模商用，持续深化三级低时延算力服务圈，畅通“东数西算”大动脉。中国电信围绕国家一体化大数据中心优化网络结构，近期启动骨干 400G ROADM 设备集采，构建“四区六轴八枢纽多通道”的低时延骨干光网络底座，支撑算力枢纽间全光高速互联。中国联通已形成“1+N+X”智算梯次布局，加快建设“新八纵八横”国家骨干网，基于 400G 构建全光算力互联网，提供超高安全、超低时延、超高可靠、超大带宽、超长距离、灵活可调、绿色节能的高品质连接，赋能人工智能+时代高质量发展。
数据显示，截至 2024 年 7 月底，中国固定互联网宽带接入用户总数达 6.56 亿户，其中 1000Mbps及以上接入速率的用户为 1.9 亿户，较 2023 年末净增 2684 万户，占总用户数的 29%。在高速率用户持续增长拉动下，家庭户均接入带宽达 491.5Mbps/户，同比增长 16.6%。到 2024 年中，包括北京、上海等 19 个省份、直辖市的运营商发布万兆家宽场景的试点应用。
算力时代全光网呈四大需求特征
《算力时代全光网架构研究报告(2024 年) 》强调，算力时代全光网呈现出四大需求特征，一是稳定大带宽，根据各行业数字化、智能化应用需求，提供稳定充足的大带宽以支撑数据流量的激增，包括未来低收敛或不收敛的大象流。二是安全高可靠，提供高可靠高安全的网络连接，确保智算业务随时在线流转，保障各行业应用顺畅和数据信息安全。三是确定低时延，降低传输链路时延和时延抖动，支撑分布式智算集群的创新验证，提高行业应用的业务体验。四是智能化服务，提供自动化、智能化的光网络资源调度和运维管理服务，支持算力业务敏捷开通和高效可视运维，满足各行业数智化发展的业务需求。
其中，借助 AI 网络大模型和大数据智能化分析能力，深度挖掘光网络潜力，在全光网络的规划、建设、维护、优化、运营的全生命周期中，实现自智网络 L3级别的全面自动化，并向 L4 级别的智能化逐步升级，显著提升网络运营管理的效率与精准度，不仅实现故障预测预警和性能劣化的主动运维能力，还提升算网融合业务的快速配置开通、动态带宽调整和精准性能监测能力，引领全光网络迈入智能运维新时代。
与此同时，报告指出，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。
最后，报告建议产业各方继续在新技术研发攻关、跨领域融合方案创新、业务及应用模式探索等方面协同推进，持续推动全光网向超大带宽、广域无损传输、确定性低时延、算网智能协同等方向演进，为千行百业的数智化转型提供高效、稳定和可靠的网络连接和数据传输服务，支撑算力基础设施高质量发展！
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