技术支持在现有设备上通过软件升级快 速部署，或升级硬件实现更优的性能，同时可支持主动降速，在链路轻载和空闲 期间动态节能，为智算中心提供灵活、经济、高效的可靠性保障。 本白皮书旨在提出中国移动及产业合作伙伴对以太网链路高可靠 FlexLane 技术的愿景、架构设计和能力要求。希望能够为产业在规划设计智算中心网络、 网络互联高可靠相关技术、产品和解决方案时提供参考和指引。 本白皮书由中国移动通信有限公司研究院主编，中国信息通信研究院、清华 ........... 20 参考文献 .......................................................... 21 中国移动 面向新型智算中心的以太网弹性通道（FlexLane）技术白皮书(2025) 1 1 背景与需求 近年来，人工智能（AI）技术取得了突破性进展，特别是以 ChatGPT、Deepseek 为代表的大语言模型（LLM）的兴起，标志着 ∁��� ��� × ������ × 1 − � 1 FIT：Failure in Time of 109 hours,在 109 小时中发生故障的次数[1]。 中国移动 面向新型智算中心的以太网弹性通道（FlexLane）技术白皮书(2025) 2 ��� ���−��� ≈ ��� × ���（��� = 200���������，万卡集群无收敛组网��� = 15360 时，���

包括光纤和无源光分路器等部件，无源的光分路器 在传输能力上等同于光纤，也可支持带宽的平滑演进。由于带宽升级时无源基础 网络无需变更，故 F5G 全光网带宽演进平滑，升级过程改动小，升级快捷。而传 统以太网方案带宽升级时，需要重新更换弱电间的汇聚以太网交换机及更改相关 的配置数据，工作量大，改造时间长。 F5G 全光网可通过在光纤上叠加波长灵活实现带宽和业务的平滑演进。 在 PON 技术的标准定义中，已定义 GPON、XGS-PON 全光网可支持在既有建筑中平滑演进，F5G 全光网方案可支持和以太网 交换机方案在同一校区中共存。F5G 全光网可按教学网、宿舍网、智能化设备网 （含安防网）等粒度分别建设，逐步演进，例如在同一个校园局域网中，已存在 的教学网仍采用以太网交换机的组网方式，新建设/升级的宿舍网采用 F5G 全光 网来建设，F5G 全光网和已存在的以太网交换机网络共存，通过核心交换机实现 两个网络的互通。共存组网如下图所示。 GPON 技术 XGS-PON/GPON 采用的帧格式安全性更强。EPON 帧格式是在原以太网的帧 格式上进行了扩展，当前业界有很多基于以太网帧格式（以太网报文）的分析软 件，可通过这些分析软件对 EPON 的报文进行抓取、识别和分析；而 XGS- PON/GPON 的报文采用了全新的增强帧格式，当前通用的以太网帧格式分析软件 无法 捕 获 识别 XGS-PON/GPON 的 帧 格 式， 更

乃至1.6Tbps，无损、低时延性能要求严格，推动智算中心网络以及智 算中心间跨区域网络的高速发展建设。未来五年，全球及中国智算中心以太网交换机将以36% CAGR持续快 速增长, 全球交换机发货量从15.6百万端口爆发增长至114.9百万端口，中国AI以太网交换机占比全球总量三 分之一（图1-3）。预计2025年中国智算中心总规模1356亿元，网络设备市场约475亿元，其中，800Gbps 技术破局：从GPU集群到分布式协同一体 建设和运营智算中心需要巨大的资本投入，包括购买昂贵的AI芯片、建设高密度机房等。AI工作负载对 网络带宽和存储性能有极高的要求。AIDC需要优化网络架构，例如采用高吞吐量的以太网或InfiniBand，并 部署高速、大容量的存储系统。互联网公司通常具备强大的云计算、大数据、人工智能等核心技术积累和研 发实力，能够快速迭代和推出创新性的AI服务和解决方案。许多互联网巨头具备自研硬件（如AI芯片）和软 智算中心网络主要传输协议是IB和 RoCEv2，这两者都是基于RDMA旁路卸载低时延技术。面对超大规模智算集群网络的更高要求，基于 RoCEv2进一步技术演进，中国移动提出全调度以太网（GSE）技术架构，超以太网联盟（UEC）提出新一代 UET传输协议，业界还创新发展分布式解耦DDC新架构，同时，阿里云和中科院计算所等开源发布高通量以 太网ETH+。这些创新增强了RoCE能力，媲美或缩小与

.................................... 21 图 49：我国以太网交换机出口额（亿美元） .......................................................................... 22 图 50：我国以太网交换机出口量（台） ...................................... ..................................... 22 图 51：我国以太网交换机出口均价（美元/台） ..................................................................... 22 图 52：我国以太网交换机累计出口额（亿美元） .................................... .............................. 22 图 53：我国以太网交换机累计出口量（台） .......................................................................... 22 图 54：河南省光模块出口额（万元）..............................................

基于5G专网的煤炭 新型通信系统 28 28 矿山全光网络技术应用分析 38 38 智慧矿山信息化安全建设思考 14 14 矿山Wi-Fi 6创新应用分析 22 22 新型万兆低时延以太网 环网建设 44 44 煤炭企业智能化统一运维管理 应用与建设 52 52 矿山智能视觉技术应用 56 56 煤炭供应链工业互联网平台 62 62 煤炭瓦斯监控中的大数据 应用与分析 适中 新华三 智慧矿山 基于5G专网的煤炭新型通信系统 11 12 新华三矿山5G通信方案采用5G SA独立组网架构，整个5G专网系统主要由5G核心网、5G承载网（IPRAN方式、 工业以太网方式）、5G矿用基站设备及综合管理平台组成。 面对日益增多的煤炭智能化应用需求，传统煤矿无线组网方式在性能上已经无法到达煤炭生产工业控制要求。 传统4G无线网络由于带宽和时延不能满足工业控制要求 10倍。可靠性高达99.999%以上。5G的技术特点，使得5G更适用于 实时互联和工业控制。 通过eCPRI协议的支撑，FSW、pRRU可支持以太网交换功能，pRRU具备以太网设备扩展能力，支持级联Wi-Fi 6 AP，工业物联网等传统以太网设备。 写在最后，对中国5G应用于智慧矿山生产的期望，目前为止5G技术还是一个新兴技术，在行业内应用还有很多的 局限性（例如：覆盖距离、信号的可

产品公司现在可以从极少的关键设备网络中进行选择。四种局域网加上蜂窝网络、卫星网络 和LP-WAN就能满足大多数应用场景。其他专用网络则用于填补空白。 • 标准局域设备网络 o 以太网——有线 o Wi-Fi——无线 o Thread——无线低功耗mesh网络 o 低功耗蓝牙——点对点，易于配对 • 标准广域设备网络 o 蜂窝网络——移动性 o 频谱。 让我们来一探究竟。 局域设备网络 以太网、Wi-Fi和低功耗蓝牙已融入我们的日常生活，无需过多介绍。Thread同样无处不在， 但大多数消费者可能已经习以为常。过去几年里，智能音箱等面向大众市场的设备已具备 Thread连接能力，许多新款智能手机也支持Thread，因此很多家庭其实已经在使用这项技 术了。以太网和Wi-Fi可满足有线和无线的高带宽应用场景需求，Thread能为受电力限制的 制。对于AIoT设备，同样的安全元件和支 持智能手机的可扩展基础设施能在关键领域提供高级别的链路安全，如临床医疗设 备、重工业和关键基础设施等。不过，所有应用都应在每个网络链路（蜂窝网络、 以太网、Wi-Fi或Thread）之上添加端到端的安全层。关于Matter标准如何利用该 安全层保障连接安全的详细信息，请参考相关章节。 • 长距离——诸如LoRaWAN这样的LP-WAN技术能以低带宽、低功耗实现惊人的长

采用 HSR（High-availability Seamless Redundancy，高可用性无缝冗余）、ERPS （Ethernet Ring Protection Switching，以太网环保护）、Eth-trunk 等链路级可 靠性技术与堆叠、M-LAG（Multichassis Link Aggregation Group，跨设备链路 聚合组）、VRRP（Virtual Router TSN TSN 基于以太网技术，在数据链路层提供更可靠的、低延迟、低抖动的数据传输服务。 TSN 是 IEEE802.1 任务组开发的一套数据链路层协议规范，它在以太网传输机制中引 入时间敏感机制，为数据在标准以太网内的稳定传输增加确定性和可靠性，如图 3-1 所示。 15 解决方案关键技术 图3-1 TSN 协议 传统以太网络中，突发流量和冲突是引起抖动、丢包和时延不能保障的根本原因，为 传统以太网络中，突发流量和冲突是引起抖动、丢包和时延不能保障的根本原因，为 解决传统以太网络的问题，TSN 引入了新的机制： 1. 为 TSN 流预留缓存和带宽资源，规避冲突。 2. 使用队列和调度规则控制冲突，使得突发流量和冲突的行为可预测。 3. 转发调度增强，保障调度时延及抖动；基于高精度时钟同步，提供精准调度。 4. 帧抢占机制，保障 TSN 流及时被调度。 5. 冗余路径，提供高可靠传输。

400G OTN技术 SPN小颗粒切片技术 空芯光纤 电力通信网技术发展趋势总览 数据网技术 SDN+SRv6技术 确定性网络技术 远程通信接入技术 高隔离GPON光通信技术 高隔离工业以太网技术 电力无线专网技术 电力5G短切片专网技术 6G通感算技术 本地通信接入技术 HPLC+HRF双模 新一代HPLC（SPLC） 卫星通信技术 点波束卫星通信 便携通信基站 低轨卫星通信 远程通信 接入技术 光纤专网 ◆◆ ◆◆ ◆◆ ◆◆ ◆◆ ◆◆ ◆◆ 成熟技术-GPON 成熟技术-工业以太网 成熟技术-架空ADSS光缆 新兴技术-高隔离工业以太网 新兴技术-高隔离GPON 新兴技术-双通道工业以太网 前瞻技术-中压缠绕式光缆 无线专网 ◆◆ ◆◆ ◆◆ 成熟技术-1.8G 新兴技术替代-230M频谱连续使用 新兴技术-1 传输网络 大波束卫星 覆盖范围广 天通卫星 手机直连卫星 点波束卫星 卫星终端站小型化 低轨卫星 大带宽：100Mbps 低时延： 30-100ms 有线 无线 千兆以太网 万兆以太网 人联 物联 HPLC SPLC 2M 10M 分钟级时延 秒级时延 传输网技术 fgOTN技术 32 33 新型电力系统关键通信技术分析丨传输网技术 继承SDH和OTN的技术优势

《彩色电视图像质量主观评价方法》GB7401-87 《视频安防监控系统技术要求》GA367-2001 《入侵报警工程设计规范》GA/77-94 《信息技术设备包括电气设备的安全》GB4943-95 《以太网标准（802.3ab/802.3u/802.3z 等）》IEEE-802.3 《介质存取控制桥标准》IEEE-802.1d 《虚拟网标准》IEEE-802.1q 《优先级 IEEE》IEEE-802 通常每个功能完整的子系统会有自己的记录控制主机。 传输系统由于子系统众多，而且很多子系统是独立运行，因此传输系统也比较复杂，这是布线 子系统主要负责的内容，包括视频监控、报警等都需要自己的传输线路，远不止以太网。支持在前 端进行硬盘录像本地保存并在中心集中管理，也可以支持通过网络直接集中存储到 IPSAN 中，方式 灵活，存储可靠，降低了对传输系统的建设难度。 2 系统详细设计 2.1 系统总体组成 更多功能的扩展。节约了更多的人力和资金。 2.3 系统集成方案 视频监控系统的集成方案包括前端图像采集、监控中心的布局、数据存储和管理等内容，以及 有基于此的网络综合布线设计。从总体架构上定义，前端所有摄像机的数据通过以太网线或光纤传 输至分控中心，由监控中心集中储存。 2.3.1 前端图像采集 根据监管中心建筑布局特殊性需要监区内的所有建筑、主要道路和绿化场地等重要部位均设计 安装视频监控系统，力求不留死

基础设施，数据中心网络采用传统以太网技术用于支撑数据的集中管理以及计算和 存储资源的池化应用。发展到算力服务化阶段，随着高性能存储、超算中心高性能 互联和AI算网的引入，数据中心网络需要提供更高带宽、更低时延以及更高可靠性。 然而，传统以太网技术无法满足要求，导致数据中心高性能存储选择FC专网承载， 超算中心高性能互联则通过IB专网承载，而AI算网则通过增强的以太网技术承载。 这种三种网络技 与此同时，计算技术的广泛应用和数据中心对以太网交换需求的显著增长，推 动了以太技术的快速发展。随着400GE以太技术的商用和800GE以太标准的发布， 以太网技术不仅在带宽上超越了IB网络，无损以太网技术也逐渐成熟，为高性能网 络向无损以太演进奠定了基础。 超融合以太以实现数据中心网络融合为目标，将通用计算、存储、高性能计算 统一承载在0丢包以太网技术栈上，实现从三张网到一张网的融合部署，统一网络架 守”数据中心。 性能极限与新协议普及：多活架构下，数据中心间海量数据同步是关键性能瓶颈。低 延迟、高带宽的RDMA（如RoCEv2）将普遍应用于金融核心交易与关键数据库同步环 境，对无损以太网能力提出严峻挑战。此外，传统Spine-Leaf的CLOS架构是否适用超 大规模的数据中心，如何应对多POD间的大规模流量灵活调度，也将面临新的挑战。 “战争级”韧性催生容灾与加密升级：为应对地质灾害及冲突破坏，如何支撑数据中