【中国信通院】算力时代全光运力应用研究报告（2024年）_35页_1mb

报告摘要

算力时代全光运力应用研究报告总结

核心内容

本报告由中国信息通信研究院技术与标准研究所发布，聚焦算力时代下全光运力的应用需求、关键技术及行业创新案例。报告指出，随着产业数字化转型的加速和人工智能（AI）技术的成熟，企业及家庭用户对算力资源的需求快速增长，全光运力作为连接用户与算力资源的承载底座，正成为支撑算力高效调度、数据安全传输及业务实时响应的关键基础设施。

主要观点

全光运力具备大带宽、高可靠性、硬隔离、低时延等优势，是满足算力网络化、智能化需求的核心支撑。
产业数字化转型推动了智慧交通、工业仿真、数字文旅、智慧家庭娱乐及分布式模型训练等场景对全光运力的依赖。
为满足不同场景下的多样化需求，全光运力需具备超大带宽、确定性承载、高可靠安全、业务感知调度、算网协同控制等关键技术能力。
全光运力在提升用户体验、降低运维成本、提高资源利用率等方面发挥重要作用，是推动数字经济高质量发展的重要抓手。

关键信息

一、全光运力应用需求

智慧交通
- 智能摄像机升级带来带宽需求提升，如500W像素摄像机需103Mbps带宽。
- 需要统一承载方式，降低施工复杂度与运维成本。
- 网络需具备99.99%以上的可用率，支持1.7Gbps以上带宽，满足实时传输和处理需求。
工业仿真
- 仿真数据量大，需支持弹性带宽调整和物理隔离传输。
- 网络需满足低时延（<1.5ms）和高安全（国密加密）要求。
- 企业需按需使用算力资源，降低专线成本。
数字文旅
- 影视云制作、实景三维建模等场景对带宽和时延要求极高。
- 需支持4K/240帧的高分辨率、高刷新率及物理隔离传输。
- 网络需提供稳定低时延和安全加密能力。
智慧家庭娱乐
- 云游戏和Cloud VR成为家庭新场景，需支持2K/144帧的高体验。
- 网络需满足确定性低时延（<1.5ms）及按需带宽调整能力。
- 业务感知调度与连接弹性拆建成为保障用户体验的关键。
分布式模型训练
- AI大模型训练对带宽、时延、可靠性要求极高，需实现跨数据中心的低时延互联。
- 网络需支持百T级别带宽，满足分布式训练的高算效需求。
- 引入多路由保护、无损传输、动态拆建等能力，保障训练不中断。

二、全光运力关键技术

超大带宽
- 支持单波400G/800G甚至1.6Tbps，满足大模型训练、云渲染等场景需求。
- 光纤部署支持C+L波段扩展，单纤容量可达64Tbps。
确定性承载
- 通过fgOTN、OSU等技术实现物理隔离，保障数据一跳直达。
- 提供可视化时延地图，支持业务最优路径选择，确保时延确定性。
高可靠安全
- 引入多路由保护恢复、无损传输、量子密钥加密等技术，保障数据传输安全。
- 网络需支持0丢包、0误码传输，满足高可靠性要求。
业务感知调度
- 实现按需动态拆建业务管道，支持带宽弹性调整。
- 提供业务感知能力，识别业务类型、带宽需求及可靠性等级，实现资源统一编排与按需调度。
算网协同控制
- 实现算力与网络资源的统一编排与协同调度。
- 支持算网融合计费模式，提供动态资源分配和计费能力。

三、行业应用案例

智慧交通
- 广东某市交管局通过全光运力升级，实现单路口10Gbps带宽接入，满足智能摄像头实时传输需求。
- 采用OTN专网，实现全光接入，提升网络扩展能力与业务承载能力。
数字云网吧
- 昆明某运营商通过OTN组网和边缘算力资源池，构建算网融合解决方案。
- 实现1ms算力时延圈，提供2K/240帧的电竞级体验，降低用户成本。
智家云电脑
- 广东某运营商基于OTN组网，实现家庭云游戏和Cloud VR服务。
- 通过双WAN分流、PON软切片等技术，保障家庭娱乐体验与网络稳定性。
智算拉远
- 北京三地通过800G C+L波分互联，实现智算中心的稳定低时延互联。
- 支持动态带宽拆建，保障分布式训练的高可用性，性能下降控制在5%以内。