中国移动《下一代全光骨干传送网白皮书》

中国移动通信集团有限公司

2023年5月

前言

前言

近年来，我国深入实施网络强国战略、国家大数据战略。2022年2月，国家发展改革委等部门联

合印发文件，同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏启动建设国

家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群。至此，全国一体化大数据中心体系完成总体布局

设计，标志着“东数西算”工程正式全面启动，首次将算力资源提升到水、电、燃气等基础资源的高

度，全面推进我国算力基础设施的绿色发展，进一步促进我国数字经济的发展。

随着算力网络的蓬勃发展，带来大量新业务、新应用、新技术、新模式，对底层网络的架构、容

量、速率、时延、能效、智能、安全性等提出了一系列新要求。骨干传送网络作为“东数西算”工程

的重要组成部分，急需转型升级构建承载算力的全光底座。

本白皮书结合骨干传送网的业务和技术发展，介绍了下一代全光骨干传送网“四重四新”愿景，

阐述了“光电贯东西，一网通九州”的设计理念，提出了基于OXC光电联动2.0的新型全光骨干传送

网架构，围绕极宽、极效、极活、极智、极信“5极”关键技术打造大带宽、低时延、高能效和强智

能的全光底座。本白皮书旨在通过面向400G代际构建下一代全光骨干传送网，推动产业链共同努

力，加速400G产业链成熟商用，建设技术领先光网络，为网络强国、“东数西算”国家战略贡献力

量。

本白皮书的版权归中国移动所有，未经授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本白皮书之部分或

全部内容。

01下一代全光骨干传送网驱动力

01下一代全光骨干传送网驱动力

1.1政策驱动

2022年1月，国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》（以下简称《规划》），《规划》以数据为关键要

素，以数字技术与实体经济深度融合为主线，加强数字基础设施建设，完善数字经济治理体系，协同推进数字产业

化和产业数字化，赋能传统产业转型升级，培育新产业、新业态、新模式，不断做强做优做大我国数字经济，为构

建数字中国提供有力支撑。《规划》中提出加快建设信息网络基础设施，有序推进基础设施智能升级；加快实施

“东数西算”工程，推进云网协同发展，提升数据中心跨网络、跨地域数据交互能力，建设面向特定场景的边缘计

算能力，强化算力统筹和智能调度。“东数西算”是继“南水北调”、“西电东送”、“西气东输”之后又一超级

工程，必将为我国数字经济高质量发展注入不竭动能。

为推动数字经济高效发展，国家相继颁布了“东数西算”、全国一体化政务大数据体系建设、“数据二十条”

和《数字中国建设整体布局规划》等一系列的指引政策及规划，明确建设数字中国是数字时代推进中国式现代化的

重要引擎，是构筑国家竞争新优势的有力支撑。国家发改委表示数字经济将成为中国经济高质量发展的引领力量，

必须加快推进数字经济发展。工信部锚定制造强国、网络强国和数字中国战略目标，即一个是网络平台，一个是数

字产业，一个是融合发展。2023年5月1日，我国首部关键信息基础设施安全保护国家标准《信息安全技术关键信

息基础设施安全保护要求》正式实施，明确指出“关键信息基础设施是国家网络安全保护的重中之重”。骨干传送

网作为“东数西算”工程的重要组成部分，是关键信息基础设施中的关键基础底座，承担着海量数据的存储、传

输、交换、共享、应用，保障网络安全、数据安全尤为重要。

1.2战略驱动

发展数字经济是顺应新一轮科技革命和产业变革的战略选择，新基建、新要素、新动能为各行各业转型发展带

来难得机遇。中国移动以国家政策、行业需求为牵引，积极构建“连接+算力+能力”的新型信息服务体系，制定了

算力网络总体发展策略。中国移动董事长杨杰表示，中国移动将深入落实国家“东数西算”工程部署，科学合理布

局数据中心，发挥既有的通信网络优势，全面推进算力网络技术、产业、生态、商业模式成熟，推动网络从连接算

力到感知、承载、调配算力，实现算力泛在、算网共生。构建算网大脑，实现算网资源、能力的智能编排、统一管

理。融合要素、整合算力，提供从“资源式”向“任务式”转变的一体化服务。通过算力网络，进一步推动信息服

务能力升级、供给升级，推进算力网络在国家治理、社会民生、传统产业升级改造、国内国际市场拓展等更多领域

落地应用，使算力成为像水、电一样，可“一点接入、即取即用”的社会级服务。

1

01下一代全光骨干传送网驱动力

中国移动数据中心已形成以业务需求为导向、覆盖全国各地市的“4+N+31+X”整体布局。即4个热点区域：

京津冀区域、长三角区域、粤港澳区域及成渝区域；N个中心节点；31个省节点；X个边缘节点。中国移动根据

“东数西算”、泛在算力接入需求，分别定义了1毫秒、5毫秒、20毫秒的三级时延圈，分别代表了边缘（城市）

算力、省域/区域算力和骨干算力提供的时延能力，提出围绕1-5-20ms时延圈的建网理念。针对下一代骨干传送

网，中国移动提出“以光筑底、以算为核”，基于OXC光电联动2.0构建大带宽、低时延、高能效和强智能的下一

代全光骨干传送网。

1.3业务驱动

各行业数字化转型升级加剧，我国全社会数据总量呈现出爆发式增长趋势。数据增量年均增速超过40%，且超

过65%的数据全部集中在东部经济发达省份。这使得东部算力设施的建设持续保持高速增长，东西部算力资源差距

不断拉大，影响了我国区域发展、产业发展、能源发展，乃至全国数字经济的高速均衡发展。

5000

4000

3000

2000

数据量/ZB

1000

0

2016年2018年2020年2022年2024年2026年2028年2030年

图1：2016-2030年中国数据规模增长预测

（数据来源：《中国数据中心可再生能源应用发展报告（2020）》）

为匹配数据高速增长，我国政府、企业等各组织单位陆续开展各级网络建设。其中最典型的是于2022年2月17

日全面启动的“东数西算”工程。这是我国首次从战略层面对覆盖全国一张大网提出的顶层规划蓝图，是我国数字

经济高质量发展的必然要求。

2

01下一代全光骨干传送网驱动力

表1：算力网络数据分类

数据类型业务分类典型应用场景部署方式

数据备份、影视离线渲染、归档、门户浏览、社交、邮件、电

冷数据冷业务东数西算

商、AI训练/HPC等

东数西算/区域

温数据温业务政务网站、在线教育、云桌面、协同办公、云会议等

部署

热数据热业务金融交易、AI推理、游戏、工业控制、低延时物联网、车联网等城域部署

为达成高效存储目的，东数西算数据类型按使用频率可分为冷数据、温数据、热数据。热数据指使用频率高，

对时延要求高的数据，多用于需精密操作的行业如工业控制、高频交易、VR游戏等；冷数据指使用频率低的数

据，多为离线存储、灾备数据；温数据使用介于前两者之间，对于时延有一定要求，如在线教育、云桌面、云会议

等。

VR游戏/云游戏

医疗PACS云桌面电商门户Web

金融高频交易

云会议在线教育

导地容灾备份AI训练/超算/

DC双活离线渲染

BI分析

工业控制温业务/~50%

（时延相对敏感业务）冷业务/~40%

热业务/~10%（时延不敏感业务）网络

时延

（低时延业务,）

1520(ms)

图2：网络时延决定业务部署选址

“东数西算”将东部海量温/冷数据通过全国一体化算力网络输送到西部，解决了东西部对数据处理需求和供给

的不平衡问题。据此，我国在全国范围内设置了8大枢纽共10个国家级数据中心集群，推动东部温/冷数据率先西

迁，或向周边区域转移。

3

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和林格尔集群内蒙古

枢纽京津冀张家口集群

枢纽

中卫集群宁夏

甘肃枢纽

庆阳集群

枢纽长三角

成渝芜湖集群

天府集群枢纽枢纽

贵州

重庆集群长三角生态绿色一

枢纽粤港澳体化发展范区集群

枢纽

贵安集群韶关集群

图3：东数西算8大枢纽和10大集群

“东数西算”、“东数西训”、“东数西存”和“东数西渲”是东数西算的四大类典型业务场景。

算力调度运营平台

协同网络控制器多云管理

东数西算东数西训东数西存东数西渲

西部数据中心东部数据中心

云管云管

高吞吐高吞吐

0丢包0丢包

低时延低时延

智能网络智能网络

多样化算力全闪存多样化算力全闪存

通用多样通用多样

计算算力波分骨干网络计算算力

CPUCPUGPUFPGAASICCPUCPUGPUFPGAASIC

图4：东数西算典型场景分类

四大类典型业务场景本质差别在于使用的“算力类型”不同，对承载网络SLA存在差异。

表2：东数西算八大枢纽新增机架及带宽预测

年份202220232024202520262027

西部机架/万310254570100

东部机架/万103075120210300

枢纽间流量/Tbps60.5190475802.513301900

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表3：东数西算四大类业务场景

业务场景场景特点典型业务

通用算力西迁，将公有云业务、时延不敏感的生产业务搬迁到西OA办公系统、Web前

东数西“算”

部，有一定可靠性要求。端、开发测试类业务

在西部建设AI训练平台、智能数据湖与大数据分析平台，周期性/

按需进行离线大数据分析与仿真验证。TB/PB级样本数据需要算BI分析、天文研究、基

东数西“训”

网协同使能单业务百G级临时承载线路。政务类敏感行业数据还需因测序、药物筛选

要安全传输能力。

将东部企业在生产经营过程中产生的PB级海量温冷数据周期性存

异地容灾、日志等冷数

东数西“存”储在西部云池，要求大带宽承载网络，存算协同使得网络带宽按需

据归档

可调，高通量高可靠网络随时可用。

将媒体原始素材、渲染任务等统一调度到西部云池，由西部数据中

动漫制作、电影制作、

东数西“渲”心集群进行影视后期制作，要求百G级大带宽和高安全性承载网

综艺节目制作

络。

随着东部数据持续西迁，跨区域海量数据流动将逐步成为常态。这必将使得骨干传送网的承载压力逐年增大。

参考2022年东数西算八大枢纽申报的未来几年机架规模，八大枢纽总共上报规划了400万+机架（2.5KW等效机

架）。按每机架出DC平均带宽1Gbps,东部DC流量出省比例为～35%，西部DC流量出省比例～85%。预计到

2027年，骨干传送网累积新增流量将达到1900Tbps。因此，超大带宽是下一代全光骨干传送网核心能力之一。

综上所述，为支撑好算力时代各类业务蓬勃发展，骨干传送网应当具备数十T级超大带宽、可承诺确定性低时

延、超高可靠、算网协同任务式调度和网络能力可视化能力。

1.4下一代全光骨干传送网愿景

为更好的面向算力网络打造下一代全光骨干传送网络底座，中国移动制定了“四重四新”下一代全光骨干传送

网络愿景：

•重筑国干新动脉：打造宽快智信息“高铁”，使能东数西算跨时空资源统筹。

•重定能源新方式：以光网替电网，使能跨空间、跨时间、跨产业的三跨能源调配，践行绿色发展。

•重铸关基新基石：以用促研，定义下一代光传送新设备标准，牵引产业链，构建新型骨干网关基。

•重拓产业新空间：落实中国移动信息服务转型战略，打造“一点接入、即取即用”的算力服务体系，开拓新

空间。

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02下一代全光骨干传送网

02下一代全光骨干传送网

2.1下一代全光骨干传送网设计理念

中国移动高度重视骨干传送网的技术创新与应用。2013年跨越40G迈入100GOTN技术，吹响了国内100G

规模建设的先锋号；2018年率先引入OXC+OTN技术，首创光电协同组网，实现任意城市间的一跳直达；2020

年业界首个商用部署200GQPSK，骨干传送网全面引入单波200G传输技术，开启了国内200G规模建设新浪

潮。目前，中国移动光缆规模超2500万皮长公里，已建成全球规模最大的超100GOTN网络。

网络是运营商的核心优势，是连接用户、数据与算力的主动脉。针对下一代骨干传送网，中国移动提出“光电

贯东西，一网通九州”的设计理念，逐步实现算和网络的融合共生，网络感知算力、承载算力，实现网在算中，算

在网中。

“光电贯东西”即基于OXC光电联动2.0构建下一代全光骨干传送网底座，推进光电联动由调度协同向资源协

同演进，保护协同向运维协同演进。算力网络中，业务将由原来的固定/半固定式点对点连接走向灵活的任务式调度

连接，业务需求时间不确定，业务颗粒大小不确定，业务源宿方向不确定，光传送网将从纯电层OTN固定式组网走

向光电联动灵活组网。光电联动重在光层和电层业务之间的互通，利用电交叉矩阵完成小颗粒业务汇聚和调度，利

用光交叉完成波长级业务调度，拉通光电OAM机制，实现调度、资源、保护和运维等多方面的光电协同。光电联

动组网支持大规模组网和灵活调度，实现由原有光电分离的网络升级为光电融合一张网络。

光电分离管控平台光电一张网络

无协调、各自调度光电联动管控

光层管控电层管控

电层电层

光电混合网络

光层

●业务一键式开通，优化资源配置

●OTN和光层层次化设计，业务开通需要分别配置

●光电两层跨层业务路径计算、链路配置、保护

●光层、电层故障需要分别定位恢复等统一管控调度

图5：光电融合一张网

6

02下一代全光骨干传送网

“一网通九州”即“以网强算、以光筑底、以算为核”，围绕国家八大算力枢纽和中国移动黑龙江哈尔滨算力

枢纽搭建枢纽间高速互联的直达网络，并逐步实现面向算力枢纽、DC集群、CMNet流量疏导、覆盖全国31省市

自治区、100+个节点的下一代全光骨干传送网络。骨干传送网作为连接算力枢纽的高速通道，具有覆盖范围广，

承载的流量大的特点，需充分发挥光电协同组网的优势。基于OXC光组网，受传输距离限制，合适划分区域组

网，构建超高速互联波长直达的网络；基于OTN电组网，无传输距离限制，适合跨区域一体化组超大网络，实现整

网资源统一调度。

2.2下一代全光骨干传送目标网

骨干传送网对于推进国家数字化转型升级，全国算力规模化、集约化、绿色化发展具有重要的意义。骨干传送

网作为连接国家算力枢纽的“大动脉”，“东数西算、东数西备、东数西训、东数西渲”带来跨地域、跨层次、跨

架构的海量数据调度需求，对骨干传送网的容量、时延、成本、能耗等提出了更高要求，骨干传送网需转型升级构

建承载算力的基础网络底座。中国移动提出围绕“5极”打造下一代全光骨干传送目标网。

•极宽：单波速率持续演进至400G，结合C6T+L6T超宽谱，打造单纤32T超大容量系统。

•极效：匹配DC化机房，采用散热能力更为强劲的OTN设备新平台，落地领先的节能技术，打造超高能效的

下一代光传送设备平台，实现绿色低碳、多层次的节能能力，推动经济绿色发展，助力实现双碳目标。

•极活：基于OXC/OTN光电协同、资源池化技术，构建敏捷弹性、灵活调度的网络能力。以OXC光电联动

2.0、网络扁平化、Mesh化，构建波长/OTN一跳直达网络，打造极致时延、超高可靠的网络。

•极智：基于传输资源地图实现全网传输资源可视、可管、可控，打造资源一体化调度能力。面向任务式调度

新应用构建智能无所不及、光算协同的全新服务能力。

•极信：强化创新驱动，加快实现高水平科技自立自强、关键技术创新攻坚，推动关键核心技术升级突破，构

建安全可信能力。

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03下一代全光骨干传送网创新技术

03下一代全光骨干传送网创新技术

3.1极宽超长距400G光系统

3.1.1400G大带宽光系统挑战

面向算力时代的骨干传送网络，需要80×400G超大带宽能力。基于400G光系统创新技术，实现传输距离不

变，容量持续翻倍的目标。

400G线路技术中的PM-16QAM和PCS-16QAM调制码型方案，传输性能无法满足省际骨干超长距传输的

需求，需要更强能力的400GPM-QPSK编码技术，通过提升波特率实现传输性能提升。与此同时，由于波特率

的提升，相应的单波频谱间隔也需要提升，原有的C6T频谱范围不再支持80波400GQPSK，无法实现单纤容量

翻倍，需要扩展更多的频谱至C6T+L6T，实现单纤容量翻倍。

CCCC

LLLL

图6：400G光系统

400G各子系统面临的技术挑战和技术突破方向，如下表所示：

表4：400G关键技术挑战与演进

关键技术技术挑战技术突破方向

400GQPSK极致性能（高速调制、光电合

400G光模块性能提升，与100G/200G相当

封、算法补偿）

L6T波段宽谱低噪声光放大技术（新工艺新

光放大器L6T超宽谱放大能力，噪声性能接近C波段

材料光放大）

光系统C+L宽频谱光系统受激拉曼散射导致系统代价光系统均衡技术（受激拉曼散射抑制技术）

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03下一代全光骨干传送网创新技术

3.1.2400G光模块

当前400GPCS-16QAM的波特率为90Gbaud+，而400GPM-QPSK的相干光模块需要把波特率提升到

130Gbaud以上，涉及oDSP、调制器、驱动器、接收机等多种器件的技术突破。

调制器

TX

oDSP驱动器激光器

RX

接收机

图7：线路侧光模块结构图

•oDSP：需实现高速AD/DA，满足更高波特率器件的信号采样与输出。

•光电合封技术：由于器件波特率高，传统分离器件模式的阻抗不连续点多，导致整体带宽降低，通过光电合

封，将oDSP、调制器、Driver、接收机等共基板合封，可有效降低阻抗不连续，降低反射，提升带宽。

•损伤补偿算法：400GQPSK性能接近香农极限，光器件的离散性和相互间的干扰损伤对性能影响较大，需

引入损伤补偿算法，降低器件指标一致性差异、串扰等因素带来的影响。

3.1.3光放大器

400GPM-QPSK将波特率提升到130GBd+波特率后，系统传输需要占用150GHz频谱，要实现80波

400G，需要从当前的C6T频谱扩展到C6T+L6T，实现80×150GHz=12THz的频谱范围。

C6TC6T+L6T

120λx50GHZ120λx50GHZ120λx50GHZ

图8：C6T+L6T频谱扩展

频谱扩展主要挑战在于放大器在L波段的放大能力，当前业界已经具备C6T放大器和L4.8T放大器，需要在L波

段继续向长波长扩展，从当前的1610nm附近，扩展到1626nm附近。光放大器要实现更宽频谱的高性能光放大，

需要对光放大器的放大介质（掺铒光纤）做进一步的研究和创新突破，以实现对L波段更宽频谱的放大，提升L波段

长波性能。与此同时，放大介质光纤制备工艺也要同步升级突破，以保证新掺杂元素的浓度、均匀性满足要求，确

保光放大效率。

9

03下一代全光骨干传送网创新技术

通过L波段EDFA放大器的关键技术突破，可达成L波段输出功率、增益范围、噪声系数等指标参数与C波段

EDFA放大器性能相近，满足系统传输需求。

3.1.4光系统

400G光系统引入L波段后，受激拉曼散射（SRS）效应会增强，相比C波段，波长数量增加了1倍，SRS效应

导致功率、OSNR、非线性的变化更加明显。例如，SRS效应导致功率变化可超过6dB，影响业务正常运行，需

要相应的技术手段抑制SRS效应导致功率波动带来的影响，保证系统性能稳定。

SRS能量转移

6dB

CL

CL

图9：SRS效应

业界普遍采用DummyLight(DL)填充方案应对SRS效应的影响，该方案具有如下优点：

信号波DummyLight波空闲波

图10：DummyLight示意图

•系统性能稳定：DL系统一直工作在满波状态，光功率基本不变，性能稳定，可减少扩容加波、换板维护减

波等运维操作对系统造成的影响，让系统处于稳定工作状态。

•运维效率提升：基于DL填充方案可实现提前打通光路，全场景可预测，且扩容或波长切换路径时只是简单

的真假波替换，不需要进行耗时的反馈式光系统调测，效率高。

•L波段性能提升：DL填充后，C波段和L波段都处于满波状态，L波段通过SRS效应从C波段获取能量提升

性能，由于L波段放大器NF比C波段略差，通过SRS的能量转移实现性能均衡，可达成收端C波段与L波段

OSNR性能基本持平。

通过400GQPSK长距传输的研究，推动C+L光系统突破，400G长距光系统应达成目标如下：

•传输能力与100G/200G相当，现有光缆网络、站点设置可复用。

•C+L稳态光层，引入DL、系统控制、调测技术，抑制SRS效应。

•促进产业加速，23年底具备商用能力，通过规模效应推动产业快速成熟。

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03下一代全光骨干传送网创新技术

3.2极宽高维度C+L一体化OXC

OXC具备免连纤、高集成、低功耗、快速扩展等优势，可支撑网络快速交付、业务快速打通。400G配套的

C6T+L6T光系统，也需要同步考虑OXC技术的应用。基于传统C波段和L波段分离方案的OXC，通过滤波器分开

成C和L两个波段，OXC内C波段和L波段的WSS模块分开进行交叉调度处理，技术实现相对简单，但不支持C+L

全波段统一平面交叉调度。因此，为构建C+L全波段可调、全波段Colorless型OXC，提出C+L一体化OXC架

构，C波段和L波段同时在OXC的一体化WSS模块内进行交叉调度处理，可实现C+L波段的统一交叉调度。一体

化OXC的实现难度在于一体化WSS技术突破。

光缆方向

光缆方向

FIU

C6TL6TC6T+L6T

光线路板光线路板光线路板

光背板光背板光背板

光支路板光支路板光支路板

400G400G400G400G400G400G

线路线路线路线路线路线路

C+L分离OXCC+L一体化OXC

图11：C+LOXC分离架构VsC+L一体化架构

高维度C+L一体化WSS

C+L一体化主要实现难度在于C+L一体化的WSS，骨干传送网大型节点维度数多，线路维度和本地上下波维

度相加总维度数超20维，考虑一定的维度数预留扩展能力，满足骨干传送网应用需求，OXC维度数需要达到32维

及以上。

11

03下一代全光骨干传送网创新技术

图12：一体化WSS实现原理

通过2.4K甚至更高分辨率的LCOS芯片，实现高维度的C+L一体化WSS模块，需要考虑如下关键能力要求：

•高维度：维度数需达到32D;

•一体化：C6T+L6T一体化；

•性能指标：WSS切换速度、滤波代价、插损、隔离度等需满足应用要求；

C+L一体化OXC具备以下优势

•集成度提升：C6T+L6T一体化OXC比C6T+L6T分离OXC集成度提升一倍。

•全波段无阻塞调度：部署C6T+L6T一体化OXC支持全波段无阻塞交叉调度，但受限于400G线路侧OTU

全波段可调的节奏，C+L一体化的全波段可调技术仍需进一步展开研究。

•安装部署简单：光支路可支持全波段Colorless，免规划。

3.3极效新型OTN设备

3.3.1OTN设备容量及能效挑战

下一代骨干网将向超大带宽、动态调度演进，需要OTN电层设备具备更大的容量，满足节点内电层的任意调

度需求。与此同时，在节能减排的大趋势下，要求OTN设备容量提升的同时,也能多方面考虑节能需求。因此，当

前OTN设备主要面临如下两方面的挑战。

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03下一代全光骨干传送网创新技术

OTN设备交叉容量

现有大型节点的总交叉容量已经接近150T，考虑未来400G网络单纤容量翻倍，及“东数西算”动态业务的需

求，需要更大交叉容量的OTN设备。

OTN设备综合节能

全球绿色节能趋势下，要求设备容量提升的同时，能实现更低能耗。当前OTN设备在传统机房的PUE为

1.8-2.0左右，配套设备能耗也偏高，在降低设备能耗的同时，需考虑使用高能效的散热方式，降低机房PUE，并

引入其他先进的节能技术，实现综合能效最优。

3.3.2新型设备容量

现有骨干网节点，单设备使用容量已达到25.6T，当线路侧规模使用400G后单纤容量翻倍，考虑一定的功耗

条件下，后续演进可实现50T+级的光电交叉容量，满足未来大型节点的交叉调度能力需求。

3.3.3新型设备节能技术

设备架构优化

面向下一代骨干网的新型OTN设备，需考虑全场景安装部署，如DC化前进后出风机房，现有传统CT机房，

以及传统机房改造后的新机房等，同时，为进一步改善气流组织，提升能效，降低机房PUE值，新型设备的设计需

考虑如下因素：

•前进后出风风道设计：可匹配微模块机房的前进后出风要求，实现风道统一，可实现PUE低至1.3以下。

图13：前进后出风新设备散热方式

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03下一代全光骨干传送网创新技术

•6000mm×600mm机柜位安装部署：传统机房传输设备机柜位基本按600mm×600mm预留，考虑传

统机房安装部署，设备需具备在600mm×600mm机柜位安装的能力。

供电方式优化

为进一步提升能效，新规划机房及DC化机房通常以高压直流、交流供电为主，主要收益如下：

•电源线损耗减小：从-48V供电提升到240VHVDC或220VAC，供电线缆直径降到原先的1/4，相应的线

缆上损耗减少到原先的1/4。

•交直流混提升转换效率：工作供电使用交流，备用供电使用高压直流，可减少一次转换，提升约4.6%的转

换效率。

AC-48V-48V

MVAC/DCDCPDFDC/DC负载

电池

0.899=95%X99.6%X95%

ACAC

MVPDFDC/DC

ACHVDCHVDC负载

MVAC/DCPDFDC/DC-48V

电池

0.946(AC主供）=99.6%X95%

图14：供电方式与能效

基于骨干网业务模型的交叉架构优化

骨干网以大带宽业务交叉调度为主，当前主要业务类型为100GE，后续逐步向400GE演进，同时存在少量

10GE业务，下一代骨干网主要业务为100GE和400GE。

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03下一代全光骨干传送网创新技术

针对骨干网业务特点，通过设备架构和芯片架构的优化设计，实现骨干网场景设备功耗大于10%的额外降低。

设备动态节能

骨干网OTN设备从安装初期到扩容满配期间，设备从轻载逐步向满载过度，需要根据使用情况，实现动

态节能：

•交叉按需配置：根据不同容量需求，可按需配置交叉容量。

•电源按需启用：供电模块在轻载时转换效率较低，通过电源池化技术，在设备轻载时，保证供电能力满足的

情况下，关闭部分电源模块，可提升电源转换效率，达到节能目的。

•风扇节能：根据环境温度、板卡运行温度，进行智能调速，考虑风扇分区运行，对无板卡区域，风扇可考虑

进入超级节能状态。

•空闲端口节能：对未使用的空闲端口，可考虑关断方式，让端口处于节能状态。

3.4极效全光调度新型ROA节点

骨干网络的站点组成有OTM/OADM、OLA、OEQ、光跳站等类型，OLA/OEQ/光跳站无业务上下和调度

能力，只具备光纤跳接、光功率放大、功率均衡的能力，OTM/OADM站点具备业务上下、调度、中继的能

力，OTM/OADM一般设置在城区，业务通常会存在如下两种情况的路径绕远。

1)非本站点落地业务进城绕远

业务进城前，一般在城郊的高速出入口附近有光放站，需要本城落地的业务，正常进城。但非本城落地业务，

也跟着进城绕远，并且城区光缆故障率相比骨干网光缆要高，降低业务可靠性。

2)光缆交汇节点业务绕远

光缆一般沿高速、高铁部署，而高速、高铁的线路交汇点一般在郊外或郊县，当前都是按光放大站设置，业务

调度要到城区的业务站进行处理，存在路径绕远。

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城郊城郊

城区光缆交汇点

图15：业务绕远典型场景

新增ROA站点

通过对进城业务分析，城区OADM站点业务有三种类型：本城上下业务、中继业务和波长穿通业务。对于本

城上下的业务，需要在城内落地，不存在绕远。对于中继业务，属于传输能力不足受限，且城郊站点供电能力一般

较弱，难于把中继站改到城郊OLA站，也不存在绕远的说法。对于波长穿通业务，可以考虑在城郊的OLA站实现

波长穿通，减少绕远，降低时延、提升可靠性。

为了减少穿通业务的进城绕远，需要把城区OADM站点穿通业务波长剥离到城郊OLA站调度，但此时需要把

城郊OLA站点升级为具备波长调度能力的OLA站，把这种站点定义为ROA站。

ROA站ROA站穿通波

城区OADM站

本地上下波

图16：ROA站点功能

ROA站点主要是把非本城落地的、需要穿通的业务波长拆分到城郊站点实现波长调度。考虑到城郊OLA站点

空间、供电有限，ROA站点主要支持光波长调度，不支持业务上下和中继，对需要中继的波长，仍需在城内

OADM站点实现中继功能。

新型ROA站点与传统骨干传送网业务站点关键差异对比分析如下表所示：

表5：ROA站点和传统业务站点对比析

节点骨干传送网业务站ROA纯光调度站

维度数20D-32D3D-9D

机房条件核心机房：空间/供电足，机房等级高路边小机房：空间/供电有限、机房等级低

功能特性电层上下业务/交叉调度为主，光调度为辅全光调度，或有条件机房可少量电层交叉调度/中继

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ROA站点当前设备实现方案

当前可直接采用OXC/ROADM设备实现ROA站点部署，满足波长级调度的需求。

城际方向1城际方向2

光线路板光线路板

光线路板光线路板

城际方向3城际方向4

图17：基于OXC实现ROA站点部署

OXC设备具备高集成、高维度和波长级交叉调度的能力，可匹配ROA站点需求。

ROADM设备通过分离板卡实现，支持波长级交叉调度，可匹配ROA站点需求，但空间占用、功耗等均比

OXC要高。

ROA站点设备需求与研究方向

考虑到ROA站点的安装部署条件、波长调度需求，OXC设备维度数偏多，部署成本偏高。ROADM集成度偏

低，空间功耗占用偏高。长期需考虑更适配ROA站点的调度设备，ROA站点的关键需求如下：

•低维度：具备4至8个光方向的光交叉调度能力。

•体积小：受限于光放站点的空间限制，要求设备尺寸尽量小，ROA部署尽可能不要超过光放站点部署所需的

空间。

•低功耗：考虑到所处机房的供电能力，需控制设备功耗，保持与OLA站点功耗在同一水平。

为更好匹配ROA站的需求，需要进一步开展器件技术创新研究、架构创新研究，探索开发相关的创新型器件

和设备。

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3.5极活光电联动架构

3.5.1光电联动高效调度

业务变化

传统网络业务按年为使用周期，以静态规划、人工创建为主。随着算力网络的发展，带宽使用周期发生变化，

需要按天、小时提供，同时带宽变化范围大，从百M到T级别都存在。现有光层预先部署、电层按需发放的模式难

以满足算力业务发展的需求，需要考虑光层波长资源、电层端口资源池化部署的方式。当算力节点间有任务式大数

据搬运需求时，通过光电联动可实现光和电的跨层调度，快速业务发放。

光电联动调度

当涉及光和电跨层打通业务时，需从算路、交叉创建、调测、业务拆除四个维度考虑，实现业务一键式快速开

通。

光参算路

①业务输入北向接口②算路

OMC自动调测

③建路

④OCH调测

静态域WSON域静态域

OCH1OCH2OCH3

支路线路线路线路线路线路线路支路

图18：光电联动一键快速开通业务

•光电联动算路

端到端业务算路：综合考虑已有OCh资源、空闲OTU端口资源、业务SLA属性等，使用电层grooming和光

层路由协同算法，计算出业务路由、资源需求等，并同步计算出需要创建的OCh。

光参算路选中继：光层算路时，需同步考虑传输性能和中继选择，通过对光层光参数字化建模、精确评估系统

收端OSNR、传输代价，根据中间节点池化OTU端口资源、波长资源情况，自动选择最佳中继站点，确定中继端

口和波长分配。

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•光电交叉创建

完成光电联动算路后，把需要创建的光电交叉配置下发到设备，设备完成光电交叉创建。