光电融合网络技术作为新一代信息基础设施的核心支撑，通过IP层与光层的深度融合，构建起大带宽、低时延、高可靠的确定性网络能力，为智能制造、远程医疗、自动驾驶等新兴应用场景提供坚实的网络保障。
核心概念与特征
光电融合网络技术将传统的光传输系统（DWDM/OTN）与分组交换设备（路由器/交换机）在物理设备层、协议层和网络管理层实现三重融合，形成下一代确定性、可编程、广覆盖的智能承载网络。其核心特征包括：
- “IP+光”协同引擎：采用高速相干彩光模块（如400G/800GZR+、1.6T模块）作为IP层直连接口，实现无电中继的长距离传输。
- 确定性网络增强机制：基于SRv6+ODU/OSU灵活复用，实现业务粒度切片与路径稳定转发保障，支持微秒级时延控制。
- 广域光电融合调度能力：结合统一控制面实现电信级路径动态调度，完成全网粒度识别、片段级路径编排与秒级快速发放。
技术体系架构
光电融合网络采用分层解耦、融合重构的技术架构，核心结构包括：
- 硬件层：包括彩光引擎线卡、彩光相干模块、模块化白盒波分设备、模块化白盒路由器、框式商用路由器等形态。
- 协议层：负责统一管理设备板卡、端口、链路等资源，支撑算力感知、自适应路径、彩光驱动、SR/SRv6、VPN、安全防护等网络服务能力。
- 管控层（协同调度层）：融合传输网管、SDN网络控制器、数通网管，承担IP与光层资源的端到端联合调度，构建确定性网络大脑。
关键技术
- ZRx相干光技术：包括帧结构、编码、硬件封装与集成等技术，支持400G、800G、1.6T等高速率传输。
- IP+光融合技术：通过管控融合、协议融合、硬件层融合实现IP层与光层的深度融合，包括双SBI管理、单SBI管理、GMPLS、BGP-LS+PCEP、OpenFlow、NETCONF+YANG等协议。
技术发展趋势
- 相干光技术演进方向：速率演进（400G、800G、1.6T）、封装技术演进（QSFP-DD、OSFP、CPO）、调制器材料技术演进（InP、硅基光子、TFLN）、调制技术演进（QPSK、16-QAM、64-QAM、PCS）、纠错编码技术演进（RS、HD-FEC、SD-FEC、OFEC）。
- 光电融合网络的解耦和融合趋势：波分复用层解耦、客户侧接入层解耦、线路侧传输层解耦，以及硬件层融合、管控层融合、网络层面融合。
- 光电协同的SDN控制与AI运维：通过光电协同的SDN控制器实现跨层资源统筹调度，并通过AI技术推动光电协同运维向智能自治升级。
标准进展
- 国际标准：涵盖接口标准、控制架构标准与模块互通标准，如OIF、ITU-T、IEEE等组织发布的标准。
- 国内标准：重点围绕高速DWDM系统、相干光模块、光电合封器件以及基于SDN的控制接口等核心领域开展标准化工作，如CCSA发布的相关标准。
产品与解决方案
- ZRx相干光模块：包括100G/200G时代的CFP系列、400G及更高速率的新一代标准QSFP-DD/OSFP。
- 光电融合网络设备：从光电解耦式部署向一体化集成设备演进，未来将进入全可编程白盒设备阶段。
- 光电融合管控系统：通过架构、控制能力、运维能力、开放性、业务能力等维度实现IP层与光层的深度协同。
产业应用场景与案例
- 应用场景：算力网络互联、运营商骨干与城域网络、工业互联网、车联网、智慧城市、AI原生业务与元宇宙等。
- 应用案例：基于CENI现网的光电融合网络超长距验证、中国电信光电融合测试、未来网络团队基于光电融合网络的存算拉远测试、中国移动基于光电融合网络的智网协同训练试验。
行业发展建议
- 发展面临的挑战：技术集成复杂性高、国产化基础不牢固、运营成本控制难度大、标准规范缺失或不统一、商业市场仍待培育。
- 发展阶段划分：初始互联、协同演进、智能融合。
- 发展对策建议：技术层面强化自主与开放能力，产业层面打造生态与标准共识，政策层面强化引导与示范推广。
未来展望
光电融合网络将成为支撑新型信息基础设施的关键底座，逐步从技术集成走向智能自治，实现从“能连”到“优连”、再到“慧连”的演进，广泛支撑智算中心互联、工业控制、车路协同、泛在算力调度等未来业务场景，构建面向“智联万物、绿色低碳、安全可控”的新一代网络体系。
