AI时代高品质全光算力专线研究报告（2025年）

版权声明本报告版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 2 2 6 9 12 15 18 21 24 29 32 34 35 38 4 7 5 9 1一、概述2加速光网络智能化演进，面向智算应用打造高二、行业智算应用提出差异化专线服务需求1.金融智算应用场景务部门快速开发AI应用，银行智算应用场景如图1所示。在客户服3AI理财双录质检提升理财服务合规检查准确银行智能风控提高了风控反诈的及时性和准确性。AI智能风控4集团级数据中心集团级数据中心备份数据中心风险评估主动拦截省级数据中心地市级数据中心推理监管质检分析语言交互感知分析风险评估主动拦截省级数据中心地市级数据中心推理监管质检分析语言交互感知分析动作渲染AI理财双录质检大堂经理AI理财双录质检大堂经理智能风控2.金融智算应用网络需求5的理想端到端时延要求不大于15ms，图像采集和云端渲染解码约AI理财双录质检要求高带宽和高安全传输。单个理财录音录像银行智能风控反诈系统对时延要求严苛。AI风控反诈系统需实金融智算应用网络需求汇总如表1所示。61.政务智算应用场景控等领域，开展智算应用场景的探索，提升政务管理的效率和水平。7有效提升环保卫生、垃圾监管、用地冲突等事件的处理效率。例如，省/市信息同步客服推理服务交通监控调度环境信息监控省/市信息同步客服推理服务交通监控调度环境信息监控2.政务智算应用网络需求8需确保全年稳定运行，可用率应达到99.99%以上的响交通疏导，网络可用率需达到99.99%以上。水质传感器等设备持续上传PM2.5和9政务智算应用网络需求汇总如表2所示。<500ms<20ms<500ms——1.教育智算应用场景AI智慧课堂提升教学效率和质量。传统教学课堂正在被智慧课AI协助教学研究、精准评估教学质量。在学情分析阶段，AI可AI通过整合学生的全流程学习数据，构建动态的个体学情画像，精准标识个人优势学科、兴趣领域和薄弱环节管理者从宏观层面把握教学质量，精准识别潜在问题与发展AI智能监考提升考试作弊处置的时效性。智能监考系统将考场云平台部署AI大模型提升教学效率和教学质量，如图校外教师/学生接入校外访问校外平台互访智算/超算中心校外访问校外平台互访智算/超算中心视频监控平台视频监控平台教育资源平台教育管理平台省市教育云平台教学/科研智能监考科学实验教育资源平台教育管理平台省市教育云平台教学/科研智能监考科学实验学校学校/科研院所2.教育智算应用网络需求像头正向超高清方向发展，单个1080P分辨率摄像头的带宽约为10Mbps，单个4KAI摄像头的带宽约为20Mbps。每个教室通常安装教育智算应用网络需求汇总如表3所示。bps状态可视1.医疗智算应用场景医疗行业正积极拥抱智算应用，缓解医疗资源供需矛盾。人工智疗、药物研发及患者监护等医疗领域。AI技术能够帮助医生分析海图4所示。AI远程辅助阅片提升诊疗效率与准确率。医院通过高速网络将AI辅助诊疗场景改变就医流程。患者就诊时，系统收集整合其AI能结合症状与流行疾病趋势，推测可能病因，依据患者的年龄和中心，实现核心医疗数据的集中存储与统一管理。AI算力中心基于远端算力中心卫健委大数据中心医疗数据共享存储医疗数据训练推理远端算力中心卫健委大数据中心医疗数据共享存储医疗数据训练推理本地数据中心医联体医联体单位A病例分析推理病例分析推理医联体单位A卫生所卫生所2.医疗智算应用网络需求需具备99.99%以上的高可用率，并采用加密传输与权限以内，其中网络单向时延需要小于5ms。在进行单例3D影像与基因资源共享依赖高性能网络的支撑，AI训推一体场景下，网络带宽需病历、影像等医疗数据需跨机构频繁调阅，网络需达到99.99%的高医疗智算应用网络需求总结如表4所示。 1.公安智算应用场景和广度融入警务工作，推动警务模式从“事后追溯”向“防患于未然”5所示。AI视频监控可以有效提升风险识别与预警能力。AI视频监AI警务服务智能体提供多种警务工作服务。警务行业大模型能语言识别音视频合成语言识别音视频合成AI交互AI交互AIAI推理智能防控警务问答大模型云服务器警务问答大模型云服务器警务云/视频云风险识别警务云/视频云风险识别预警上报公安专网警务行业大模型推理服务公安专网预警中心监控视频数据上传警务服务智能体视频监控摄像头2.公安智算应用网络需求AI警务智能体应用要求公安传输网络带宽提升。警务机器人通定位信息等传感器数据的传输需求。实时场景的延迟需要控制在公安智算应用需求汇总如表5所示。1.文娱智算应用场景端进行图像显示，如图6所示。企业存储服务器硬盘数据导入存储服务器无人机采集数据回传企业存储服务器硬盘数据导入存储服务器无人机采集数据回传加密收录摄像机多机位硬盘硬盘模型数据读取影视制作拍摄现场边缘算力机房修模/建模边缘算力机房云端渲染远程游戏边缘云端渲染远程游戏算力机房用户远程瘦终端瘦终端瘦终端瘦终端瘦终端瘦终端瘦终端瘦终端瘦终端瘦终端瘦终端瘦终端云网吧实景三维企业影视制作企业云网吧2.文娱智算应用网络需求绘企业通过本地连接云端电脑，实时展示图像效果并进行优化处理,道需与其他通道实现物理隔离，并支持国密加密传输,考虑到传输带影视制作上云多人协作对时延、带宽及数据安全提出更文娱智算应用网络需求汇报如表6所示。 1.工业智算应用场景用户可以随时访问和使用。AI技术的引入和更强大的算力支持，能数据训练实现数据分析处理，最终达到制造企业实现AI技术，更经济、更高效、更准确地完成工业大模型训练云端仿真系统HPC服务器GPU工业大模型训练云端仿真系统HPC服务器GPU集群城域网企业仿真数据上传仿真结果回传安防及物流控制企业智能云平台城域网企业仿真数据上传仿真结果回传安防及物流控制企业智能云平台仿真结果使用企业研发中心智慧工厂A智慧工厂B企业研发中心2.工业智算应用网络需求AI智慧工厂检要求带宽、时延及数据传输的确定性。工业质检工业智算应用网络需求汇总如表7所示。硬管道隔离，加密SLA指标可视支持弹性带——1.AI大模型智算应用场景但由于普遍面临算力建设成本过高和数据保密需求严格的双重制约，和模型训练过程中的损失值在本地分别转换为激活值或梯度值后上建议部署距离不超过300公里。分布式RAG推理将模型全部部署在V中间数据远端算力中心V中间数据模型中间层训练结果广域网训练模型首尾层训练样本数据企业本地算力中心分布式训练远端算力中心完整模型完整模型训练结果广域网数据V远程读取V训练样本数据训练样本数据企业本地算力中心分布式训练远端算力中心模型中间层模型中间层隐变量广域网隐变量V模型首尾层推理输入/输出(RAG)企业本地算力中心分布式推理远端算力中心完整模型完整模型推理结果广域网推理V组合问题VRAGRAG知识库推理原始数据推理原始数据企业本地算力中心分布式推理2.AI大模型智算应用网络需求AI大模型智算应用网络需求汇总如表8所示。输SLA指标可视输SLA指标可视SLA指标可视三、面向智算应用的高品质算力专线五大特征光算协同编排光算协同编排算力资源管理传送网管控系统算力资源管理传送网管控系统弹性调度智能运维智能体算力中心集群算力中心算力中心集群算力中心AI边缘算力中心AI边缘算力中心AI AIAI证券AI-CPEOTN银行AIAIAIAIAI AIAI证券AI-CPEOTN银行AIAIAIAIAIAI-OTN政务CPEOTNP2P/P2MPAI-OTNAIAI-OTN政务CPEOTN任务式管道任务式管道钻石级管道钻石级管道金级管道金级管道银级管道银级管道（2）确定性体验：根据不同应用提供实时按需的差异化连接，（3）弹性按需：管道的使用从静态分配到灵活拆建，从以年为周期占用到按小时级、天级分时复用，光网络具备“波长级敏捷建链（5）光算协同：通过物理层、协议层、管控层进行光网络和算四、面向智算应用的高品质算力专线关键技术（一）智能感知关键技术AI时代业务对时延、带宽等诉求存在较大纤芯质量可视故障检测预测同缆/同沟检测闪断定位光缆GIS路由还原纤芯质量可视故障检测预测同缆/同沟检测闪断定位光缆GIS路由还原光网络应用大模型AI智能体设备/端口数字化采集光缆质量状态感知设备/端口数字化采集光缆质量状态感知•通断传感••通断传感•振动/应力感应•通断传感•功率检测•振动/应力感应AI原生OTDRoDSPAI原生OTDRoDSP波道LSOTDROFDROFDROFDROPMOPM人口井OA节点人口井OTN/WDM节点网络特征和状态。网络感知能力不仅需要感知设备的端口、波长、ODU等带宽资源及其状态信息，还需要感级级SLA分级保障业务差异化服务要求。使用时长分从以年为周期占用到按小时级、天级分时复用，要求光网络具备“波光电协同管控光电跨层协同算路光电交叉协同配置光层参数自动调测光电业务调测前调测后支路线路OSU/fgOTN技术实现灵活带宽接入及弹性带宽调整。映射效率不高问题。OSU/fgOTN将连接数提升足海量业务差异化带宽需求。OSU/fgOTN弹端到端编排调度端到端智能体」开放智能接口融合计费资源管理意图管理网络统一集成感知光网络数字孪生网络统一集成感知光网络数字孪生质量保障智