构建智算互联底座：光网络演进趋势与实施路径

通信世界网消息（CWW）随着“东数西算”战略的推进以及人工智能、云计算等算力需求的快速增长，传统网络难以满足智算时代对超大带宽、低时延、灵活调度的需求。光网络作为智算互联的关键基础设施，正向高速率、全光交叉和智能调度方向演进。本文围绕智算互联场景，分析了智能算力发展趋势及其对网络架构的挑战，重点探讨400Gbit/s超高速传输、C+L双波段扩展、一体化OXC架构和光电协同调度等关键技术演进路径，总结了面向算力互联的光网络建设思路。

近年来，全球智能算力需求呈指数级增长。以GPT为代表的大模型技术持续突破，推动人工智能产业快速发展，算力需求几乎每半年翻番。算力基础设施被视为数字经济的基石，对网络带宽、时延和安全性提出了前所未有的要求。在此背景下，光网络作为数据中心互联和算力传输的核心载体，需要同时满足高速传输和灵活调度的需求。随着400Gbit/s时代到来以及C+L双波段技术的引入，光通信技术不断演进，光网络正迈入新的发展阶段[1]。

1 智能算力发展与网络承载挑战1.1 智能算力的发展趋势

据统计，2016—2021年全球算力规模年均增速约为34%。《2025年中国人工智能计算力发展评估报告》预测，到2025年我国智能算力规模将达1037.3EFLOPS，2028年将增至2781.9EFLOPS，可见算力需求增长势头非常迅猛。

当前，我国智算中心建设加速推进，逐步形成以京津冀、长三角、粤港澳、成渝等区域为核心的多中心、集群化、分层次格局。随着“东数西算”工程的持续推进，算力部署正由分散走向集群化和协同化，呈现跨区域互联、中心集约和边缘扩展等特点。以中国电信为例，其构建的“2+3+7+N+M+X”智算基础设施体系，涵盖公共训练中心、热点区域中心、区域训练中心、省级智算设施、行业智算集群及地市边缘节点，逐步形成覆盖全国的算力互联网络，标志着算力资源正迈向全国协同，对光传输、调度与安全保障能力提出系统性要求。

1.2 网络承载的主要挑战

与传统互联网业务相比，智算业务流量分布更集中、突发性更强，对带宽提出了更高的要求[2]。大模型训练过程中，跨数据中心间会在短时间内形成大规模参数与梯度交换，瞬时带宽占用率超过80%，极易出现链路阻塞或资源空置的情况。例如，在“东数西算”工程支撑的跨域集群中，数以千计的GPU需要持续进行PB级数据传输，网络负载呈现周期性峰谷波动，对传输系统的实时调度能力提出了更高要求。

算力协同对时延及抖动的敏感度也显著提升。以东西部智算中心互联为例，当传输距离超过5000km时，若出现10毫秒级的时延变化，就可能影响模型同步的稳定性。面对数百Gbit/s吞吐量的业务需求，传统多跳OTN（光传送网）电交换架构已难以支撑高并发、低时延的算力流量传输。

此外，智算业务多涉及政企、科研等关键数据，其跨域互联通常需要经过多运营商和多设备厂商环境，安全与调度复杂度同步增加。要保障业务连续性与安全性，必须在光层与控制层实现深度协同。以中国电信华南地区400Gbit/s ROADM（可重构光分插复用器）全光网建设为例，通过光电协同的调度方案，实现了算力互联业务的高可靠承载与灵活恢复，为后续全国智算网络建设提供了技术验证和工程经验。

2 光网络技术的关键演进方向面向智算互联需求，光传送网络正从速率、架构与调度三方面加速演进。400Gbit/s及C+L波段技术成为骨干网升级核心，OXC（光交叉连接）一体化架构提升网络弹性，光电协同调度则是实现跨域智算资源灵活联动的关键。

2.1高速率与带宽扩展技术

随着“东数西算”等跨区域算力业务的兴起，OTN对速率与容量的要求持续提升，400Gbit/s光系统因此成为骨干网升级的关键方向。以中国电信400Gbit/s工程为例，通过引入L波段并采用Dummy Light（假光）功率均衡方案，有效抑制SRS（受激拉曼散射）效应，确保C+L波段OSNR（光信噪比）性能一致。在OXC层面，采用C+L一体化的OXC设计，通过统一WSS（波分选择开关）实现全波段交叉调度，从而简化了割接流程并降低了调度延迟。

在维护与监测层面，ROADM系统采用分段式光监控通道设计，具备再生与双向传输能力，即便光放大器中继失效仍可独立工作，并具备自检与告警功能。同时，系统支持利用空闲冗余端口开展临时业务调度，以提高链路可用性与维护灵活度。

在网络架构上，OXC/OTN光电协同与资源池化技术正在重塑传输体系。基于OXC光电联动2.0、网络扁平化与Mesh（网状）化设计，可实现波长、OTN一跳直达，构建超低时延、高可靠的承载网络[3]。实践表明，C+L一体化OXC方案比传统C/L分离式方案更适用于大规模智算互联，为后续向800Gbit/s系统升级奠定基础。

2.2低时延与光电协同调度

跨区域智算中心间的计算协同对带宽与时延极为敏感，尤其在“东数西算”中，东西部最远传输距离超过5000km，传统电交换架构难以满足实时同步需求。面向T级吞吐量和动态调度场景，必须优先考虑采用全光交叉进行波长级业务调度，并从多个维度提升网络的灵活调度能力。

针对上述需求，可构建全光交叉与OTN电交叉相结合的跨层协同架构，实现光电联合调度和带宽资源池化。OTN电交叉负责小颗粒业务汇聚，光交叉承担波长级业务调度，并通过光电贯通的OAM（操作、维护与管理）机制支持大规模组网的灵活控制。利用波长与OTU（光信道传送单元）端口池化管理，管控系统可按需调配资源，实现带宽的动态分配与灵活调整，保证大流量业务在光层直达、细粒度业务在电层汇聚的最优匹配。在调度实施上，业务开通需要同时考虑光电跨层算路、交叉创建与光功率调测。通过光电协同算法，综合考虑已有的空闲OTU端口资源、业务SLA（服务水平协议）、OCH（光信道）资源等，系统可自动完成路径选择、波长分配与功率校准，实现业务一键式快速开通。

3 行业推进路径与建设建议

3.1 行业推进路径

我国骨干网正处于从100Gbit/s向400Gbit/s升级的关键阶段，光层同步向C+L双波段扩展。数据中心互联正迈向更高速率，400Gbit/s系统逐渐成为主流，800Gbit/s及1.2Tbit/s方案也在试点部署。随着“东数西算”工程持续推进，光网络已成为支撑算力流动的关键基础设施[4]。

为满足不断增长的算力互联需求，各大运营商正在积极建设新一代高速OTN。中国电信在华南区域率先部署400Gbit/s ROADM骨干全光网络，采用C6T+L6T一体化波段架构与PM-QPSK（偏振复用正交相移键控）技术，构建了融合省级干线与国家骨干网的扁平化网状结构。该网络提供80×400Gbit/s的波长通道容量，并通过Dummy Light功率均衡方案抑制SRS效应。控制层基于GMPLS（通用多协议标签交换）协议的WSON（波长交换光网络）智能平面，实现光通道自动重路由；具备CDC（无色、无方向、无争用）特性的ROADM节点支持灵活调度。该网络连接骨干节点、城域汇聚节点、云数据中心及海缆登陆站，标志着面向智算互联的超高速全光网络已进入规模化实践阶段。

全国干线层面，以400Gbit/s/C+L波段系统为基础，运营商正加快建设横贯东西、覆盖全国的高速主干网络；省际区域层面，通过OXC/OTN一体化架构打通跨省算力枢纽通道；网络边缘层面，围绕数据中心与城市节点构建波长直达网络，为AI推理、云计算和视频传输等高并发业务提供低时延、高可靠的高速通道。

3.2 建设与实施建议

面向智算互联的全光网络建设，应从骨干层、架构层、生态层协同推进。在骨干层，应加快400Gbit/s/C+L双波段光传输系统部署，优先升级“东数西算”主干通道，引入Dummy Light功率均衡和SRS效应优化技术，提升传输稳定性和容量利用率。工程实施中可复用既有光缆与站点资源，实现新旧系统平滑演进。在架构层，推进OXC与OTN资源的统一调度。基于具备CDC特性的ROADM节点，构建WSON/GMPLS控制平面，实现波长级和小颗粒业务的智能匹配与调度。结合AI算法优化路径规划、波长分配与功率控制，提升网络自适应与调度智能化水平。在生态层，加快标准化与互联互通体系建设。建立开放控制接口，推动多厂商OXC/OTN设备在C+L条件下的互通测试，完善智算业务流量模型与资源切片标准，为未来算网协同调度提供可落地的接口与策略框架。