算力时代
技术白皮书
华为技术有限公司| 中国移动研究院
2022年12月
目录
前言
01
城域光传送网发展趋势与挑战
02
2.1 OTN全光运力底座是提供一流连接服务的基础
02
2.2 算力时代城域OTN面临挑战
03
城域STAR OTN设计理念与技术架构
04
3.1 新一代城域OTN网络设计理念
04
3.2 城域STAR OTN技术架构
04
城域STAR OTN关键技术
06
4.1 新型城域ROADM技术
06
4.2 基于硅光技术的新型城域相干模块技术
07
4.3 基于类MCM的光层数字化标签技术
07
城域STAR OTN组网场景分析
08
总结与倡议
10
缩略语
11
01
02
03
04
05
06
算力时代城域STAR OTN技术白皮书
01
01 前言
近年来，我国深入实施网络强国战略、国家大数据战略，先后印发数字经济发展战略、“十四五”
数字经济发展规划，有关部门认真落实各项部署，加快新型基础设施建设，加快建设高速泛在、天地一
体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施，打通经济社会发展
的信息“大动脉”。
随着算力网络等新业务的蓬勃发展，流量快速增长，城域汇聚、接入开始大量部署OTN/
WDM（Optical transport network/Wavelength-division multiplexing,光传送网/波分复用）网
络。但光网络底层传输仍然是光模拟信号，存在较高的复杂性。某种程度上说，城域部署OTN/WDM
的复杂程度一点不亚于干线部署，亟需升级转型以适配新业务发展。
本白皮书面向算力网络发展新需求并结合运营商城域光传送网技术发展，开创性提出新一代城域
STAR OTN技术架构，通过波长资源池化、多环共享大幅减少OTN/WDM在城域汇聚和接入层的部署
难度和成本，降低机房配套资源诉求，并通过引入数字化波长技术实现波长远程可监、可视、可管，构
建网络自动化能力。本白皮书旨在通过构建城域光传送网新型技术架构，推动产业链共同努力，建设更
简、更易、更快、更优的城域光传送网，为网络强国贡献力量。
本白皮书的版权归华为和中国移动所有，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。
02
02 城域光传送网发展趋势与挑战
02 城域光传送网发展趋势与挑战
2.1 OTN全光运力底座是提供一流连接服务的基础
面对新形势，中国运营商纷纷提出建设先进算力网络基础设施的构想，如中国移动提出“创建世界
一流信息服务科技创新公司”的新定位，全力构建基于5G+算力网络+智慧中台的“连接+算力+能力”
新型信息服务体系。一是打造品质一流的“连接服务”，促进数据高效流通；二是打造泛在融合的“算
力服务”，加速数据深度运用；三是打造开放共享的“能力服务”，推动数据注智赋能。
面向“算力网络”、“东数西算”枢纽算力连接，华为和中国移动创新提出构建基于OXC
（Optical cross-connect，全光交叉连接）的光电联动新型全光网架构。与此同时，城域网络为千行
百业提供品质算力时，需要提供低时延、高灵活性、高可靠等入算能力，华为联合中国移动结合中国运
营商面对算力时代新的网络定位和升级转型，深入展开了新型城域光传送网组网架构和技术研究。
OTN全光运力底座能够提供确定性承载能力，是一流连接服务的基础。业务升级对网络提出了更高
带宽、更低时延、更高可用率、更广覆盖等需求。如VR（Virtual reality，虚拟现实）游戏的端到端时
延至少需小于10ms，医疗影像系统上云，需要确保GB级的CT（Computed tomography，电子计算
机断层扫描）影像在毫秒内上传到云端，同时有数据指出1%的误码可能造成90%算力的损失。OTN网
络具备确定性大带宽、低时延、高可靠、架构稳定、绿色节能等特点，可以提供硬管道、
TDM（Time-division
multiplexing，时分复用）机制、高可靠性、零丢包、安全隔离、稳定时延、
零抖动等能力，使网络从原先的“尽力而为”转变为“确定性”的网络联接，不断提升各类政务、金
融、医疗、教育等行业的联接品质。
面对算力网络在架构、带宽、时延等方面对光网络提出的新需求，OTN光网络需要按需持续向城域
接入节点延伸，转型升级构建承载算力的基础网络底座，需要以光筑底，以算为核构建新一代的扁平
化、大带宽、低时延网络以支撑算力网络演进。
03
算力时代城域STAR OTN技术白皮书
2.2 算力时代城域OTN面临挑战
算力网络需要构建提供确定性运力的OTN全光运力底座，据不完全统计，中国运营商网络的城域汇
聚接入站点数量在30万站以上，城域OTN在逐步下沉进行深度广覆盖的过程中，需要实现更经济高效
的组网，向低