踏浪而行：AI+时代需要什么光纤？

人工智能+光纤网络协同带来什么？

不久前，GPT-4o横空出世，再次震惊世界，更让人们看到，AI能力没有真正的边界。人们在津津乐道AI能够为生活带来什么影响的时候，是否注意到让AI能力不断拓展的背后是什么？

5月17日，由FNCA亚太光纤网络协会和长飞公司联合主办的China FIBERTalk 2024举行。

5月17日，正值世界电信和社会信息日，一场紧扣AI+时代发展脉搏的讨论会在武汉光谷举行，引起了业界的广泛关注。

517当天，由FNCA亚太光纤网络协会和长飞公司联合主办的China FIBERTalk 2024举行。大会汇集了全球知名电信/移动网络运营商、网络服务商、科研院所、企业的领导及专家代表，共议AI+时代的新型光纤网络技术及应用。

会上，FNCA亚太光纤网络协会主席、长飞公司光缆首席科学家熊壮致辞表示，在AI+时代，人工智能与光纤网络的整合开辟了很多可能性，从提高效率和可靠性到实现新的服务和应用，人工智能和光纤网络之间的协同作用正在推动下一波技术进步。

长飞公司执行董事兼总裁庄丹致欢迎词表示，AI应用的复杂升级和数据流量的密集加剧，催生光纤基础设施的需求；与此同时，以新型光纤技术为基础的高品质光纤网络使得AI以更高的速度处理和分析数据，从而为更多行业、领域的创新提供新的可能。

那么，在波涛澎湃的AI+时代，哪些新需求正在出现？哪些光纤能够踏浪而来，满足这些新需求？

AI+时代的新需求

AI+时代一个最显著的特征是“一切皆AI”。

中国电信研究院院长张成良表示，中国电信开展了智能化中间件、开放连接协议、 AI算力融合等技术创新，提供了“网络+服务+能力”为核心的标准产品和方案。

数字孪生是光网络的关键使能技术，目前还处于早期成熟阶段。中国联通研究院总工程师王光全指出，中国联通将携手合作伙伴，一起推进光网络数字孪生技术的广泛应用。

而AI的背后是算力、连接等新型基础设施。中国移动设计院有线所所长高军诗认为，在网络功能集中化背景下，光传输网络需要应对更高的带宽、更高稳定性和可靠性要求，以及具有更智能的网络运营和远程维护能力。

单卡算力、集群规模、训练效率和可用率是影响智算中心集群算力的几核心要素，这些要素的提升都与网络通信能力的支撑密不可分，同时也对光通信网络提出了五大需求挑战，分别是超大规模组网、超高速互联、超低时延、超高可靠性和智能化管控运维。中国信息通信研究院总工程师敖立表示。

面对这些挑战，目前已经商用的光纤能否胜任？在光纤通信领域，仍在商用的光纤主要有G.652、G.655、G.656等单模光纤，以及OM3、OM4、OM5等多模光纤。

G.652光纤是目前需求规模最大的单模光纤类型之一，但是损耗及非线性是相干传输重要的制约因素；G.655光纤和G656光纤，缺点在于光纤小色散及小有效截面积导致较强的非线性效应，使其传输距离较短。而多模光纤中，OM4、OM5虽然支持高传输速率，但是关键的硅光子技术尚未成熟，使得大量多模光纤被用于AIGC数据中心。

显而易见，目前正在商用的光纤或多或少都面临AI+时代新需求的挑战。为此，长飞公司光纤首席科学家Raadjkoemar Matai认为，下一代新型光纤应该具备四大特征，一是高性能、低损耗和强大的抗非线性效应能力，二是大容量、大带宽，三是低施工建设成本，四是低功耗，五是提升传输容量的同时能够降低每比特传输成本。

那么，满足上述这些特征的新型光纤是否已经出现？

G.654.E光纤开始规模部署

近年来，随着国内AI产业的高速发展，以及对AI大模型训练需求的不断提升，三大运营商积极推进更大带宽、更高速率、更低时延的400G网络技术验证和部署工作，且取得了积极的成绩。

中国电信2021年在上海—广州间建成国内首条全G.654E陆地干线光缆，并利用该条新建光缆完成了国内首次在G.654E光缆上的400G超长距WDM传输商用设备现网试验，实现了超过1900公里的无电中继传输。中国联通2023年完成了基于PCS-16QAM和QPSK两种调制格式的C+L波段的400G测试，充分验证系统传输性能和功能，2024年将会正式进入400G干线网商用部署阶段。中国移动于2024年贯通全球首条400G“东数西算”链路（北京—内蒙古），正式开启400G OTN骨干全光网规模商用元年。

三大运营商积极推进更大带宽、更高速率、更低时延的400G网络技术验证和部署工作，且取得了积极的成绩。

而在产业界，与400G系统一同出现的新型光纤往往都是G.654.E，凭借其超大有效面积、超低损耗、超高传输速率等出色性能，G.654.E光纤的部署规模正在扩大。据了解，中国电信已进行了多轮G.654.E光纤集采，规模化部署正在推进中。中国联通将会在2024年加大G.654.E光纤部署力度，不断升级完善光缆网。中国移动为适应传输系统大容量发展，也正在开始增加G.654.E光纤的部署规模，并完成了多轮相关产品集采。

而放眼全球，G.654.E光纤的部署进程也在加速。作为全球光通信领军企业，长飞公司较早开启G.654.E光纤的研发工作，多年来积累了丰富的研发经验，其制造的G.654.E光纤正在广泛应用于全球新型信息通信基础设施建设。

随着400G网络部署进程的加快，G.654.E光纤将会绽放更大光芒。

新一代光纤陆续上线

严格意义上来讲，没有哪一种光纤能够大包大揽，满足AI时代新型光网络的全部要求。因此，产业界正在努力开发多种类型的新一代光纤，而从当下发展阶段来看，一系列新型光纤正在陆续上线。

Matai表示，随着光纤技术的发展，业界将视线更多地聚焦于空分复用光纤和空芯光纤，其中空分复用光纤主要有多芯光纤、少模光纤等 空分复用光纤是指在不同空间位置传输不同信号的复用方式，相当于在同一条路上面又修了一个高架增加车道数量，以此达到增加车流量的效果。空芯光纤与普通硅基实心光纤不同在于内部纤芯是中空的，具有超低的损耗和色散以及接近光速的传播速度，是未来超高速光传输系统可能的理想介质。

在空分复用光纤方面，长飞已经完成多芯/少模、强耦合/弱耦合空分复用光纤全系列产品线建设。2023年，长飞联合中国移动在山东济南开展了全球首次四芯光纤与七芯光纤同缆的现网试验，是国内第一条四芯光纤的试点线路，也是中国移动首条多芯光纤现网试点线路。

产业界正在努力开发多种类型的新一代光纤，一系列新型光纤正在陆续上线。

在空芯光纤方面，通过多年的前瞻性布局，长飞也已经开发了多系列适用于不同领域的空芯光纤产品，并持续高速迭代。

光纤发明人高锟曾表示，未来1000年内，光纤不会被取代。但是，随着新应用、新需求的不断出现，新型光纤将不断涌现，不断冲破光通信网络传输能力的瓶颈，助力人们进入更加崭新的时代。而在追光的道路上，人们更不会停歇。

采写：高超

编辑、校对：亮亮

指导：辛文