進(jìn)入2.0時(shí)代的全光網(wǎng)該如何建？

（馬秋月/文）作為理想的5G承載技術(shù)，全光網(wǎng)已經(jīng)從1.0向2.0時(shí)代邁進(jìn)。

那么，進(jìn)入2.0時(shí)代的全光網(wǎng)該如何建呢？

工信部通信科技委常務(wù)副主任、中國電信集團(tuán)公司科技委主任、中國光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)大會(huì)主席韋樂平昨日在“2020中國光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)”上指出，可以從降低恢復(fù)時(shí)間、降低成本、邁向開放生態(tài)、SDN控制、人工智能賦能、實(shí)現(xiàn)可編程六個(gè)方面建設(shè)全光網(wǎng)。

“另外，為了避免干線網(wǎng)的頻繁升級(jí)，干線系統(tǒng)原則上應(yīng)繼續(xù)遵循4倍的容量臺(tái)階為主體的擴(kuò)容節(jié)奏，也就是說從目前的N×100G直接升級(jí)到N×400G。如此，經(jīng)濟(jì)效益最佳。”韋樂平強(qiáng)調(diào)說。

降低恢復(fù)時(shí)間

目前全光網(wǎng)恢復(fù)時(shí)間是幾分鐘，希望能降至10秒級(jí)乃至秒級(jí)。

對(duì)此，韋樂平提出了四種降低網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)間的思路：一是根據(jù)業(yè)務(wù)價(jià)值實(shí)施業(yè)務(wù)分級(jí)，確保高價(jià)值業(yè)務(wù)的恢復(fù)時(shí)間，甚至可以提前下發(fā)保護(hù)路由鏈路表。二是集中算路+分布控制架構(gòu)，引入集中算路PCE，有效避免重路由的波長沖突，減少恢復(fù)時(shí)間。三是引入SDN，可望最佳地利用全網(wǎng)帶寬資源，縮短收斂速度，減低時(shí)延；SDN可根據(jù)上報(bào)鏈路情況，獲取時(shí)延最短業(yè)務(wù)路徑。四是引入ML，實(shí)現(xiàn)光性能劣化、光纖或設(shè)備故障的預(yù)測(cè)，節(jié)省業(yè)務(wù)調(diào)測(cè)和恢復(fù)時(shí)間乃至主動(dòng)重路由。

降低成本

ROADM是全光網(wǎng)的核心使能技術(shù)、是基石。而ROADM能否進(jìn)一步向網(wǎng)絡(luò)邊緣擴(kuò)展的關(guān)鍵是成本，而降低成本的關(guān)鍵是技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

對(duì)于降低成本，韋樂平表示：在物理層創(chuàng)新：其一，去掉網(wǎng)絡(luò)邊緣不必要功能和不必要溫度要求等，放松光器件要求、省掉加熱器和致冷器等。其二，創(chuàng)新設(shè)計(jì)新一代光交換器件。

在網(wǎng)絡(luò)層創(chuàng)新方面，走向SDN控制的、軟硬件解耦的“灰盒”乃至“白盒”，接口開放和標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)據(jù)面互操作，從而推動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)的開放生態(tài)?！岸谝?guī)范統(tǒng)一F5G方面，為獲取全球蜂窩那樣的巨大經(jīng)濟(jì)規(guī)模好處，減少碎片化私有規(guī)范，有必要規(guī)范一個(gè)具有統(tǒng)一定義、架構(gòu)、功能、容量和性能的F5G?！?/p>

目前，中國電信CTC全光骨干網(wǎng)2.0在覆蓋和規(guī)模上全球最大：五大區(qū)域、系統(tǒng)總長22萬公里、470個(gè)ROADM節(jié)點(diǎn)、2357個(gè)OA節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)總?cè)萘?90T；5039條100G、區(qū)域WSON控制、恢復(fù)時(shí)間小于2分鐘；基于20維WSS的CD主導(dǎo)；光層直達(dá)，時(shí)延最小。

據(jù)韋樂平介紹，CTC全光骨干網(wǎng)2.0的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)鐘級(jí)分發(fā)、秒級(jí)優(yōu)先恢復(fù)、30毫秒時(shí)延，拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)和選路。

邁向開放生態(tài)

為了應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的行業(yè)發(fā)展乏力、外部競(jìng)爭(zhēng)壓力增大的局面，降低成本、創(chuàng)新更健康活躍的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，成為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵?！暗?，全光網(wǎng)也要邁向開放生態(tài)，這是一個(gè)很重要的趨勢(shì)?！表f樂平說。

從無線接入網(wǎng)開始，網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)領(lǐng)域都將逐步走向開放，接口標(biāo)準(zhǔn)化、軟硬件解耦、硬件白盒化、軟件開源化，基于全光的傳送網(wǎng)也不會(huì)例外。

其實(shí)，國外運(yùn)營商AT&T已經(jīng)開通全球首個(gè)ROADM商用化白盒系統(tǒng)：2019年實(shí)現(xiàn)了從亞特蘭大到達(dá)拉斯，全長1300公里，速率為400Gbps，SDN控制的靈活低成本的光連接，該系統(tǒng)基于OpenROADM規(guī)范的解耦的分布式（DDC）白盒設(shè)計(jì)。

SDN控制

如果利用SDN控制就可以具備跨網(wǎng)、跨技術(shù)、跨廠家的全網(wǎng)視野。

其實(shí)利用SDN控制還有諸多好處：其一，最佳利用全網(wǎng)帶寬資源、縮短收斂速度、減低時(shí)延、確保路由和性能可預(yù)測(cè)，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營成本，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)性。其二，有利實(shí)現(xiàn)最佳路由，鑒于其透明性，通過客戶端可以與任何廠家的ROADM或老網(wǎng)元互連，任何路由器間的最佳光通道水到渠成。其三，有利突破跨網(wǎng)、跨技術(shù)、跨廠家壁壘。其四，有利實(shí)現(xiàn)跨層融合，ROADM沒有解決層間控制協(xié)調(diào)機(jī)制，SDN的跨層視野有望解決之。

另外，全光網(wǎng)還需要實(shí)現(xiàn)可編程。據(jù)悉，可編程光網(wǎng)絡(luò)要求分鐘級(jí)完成速率、調(diào)制格式和波長間隔的設(shè)置。

人工智能賦能

這主要從算法、算力和數(shù)據(jù)三個(gè)方面來賦能。算法上能靈活根據(jù)不同場(chǎng)景選不同算法，并優(yōu)化適配。不同AI算法，可分別用于劣化分析、故障預(yù)測(cè)、最佳重路由、故障根因分析等不同場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)端到端自動(dòng)化和智能化。

而超強(qiáng)算力才能推動(dòng)AI普及，AI已從通用GPU，今兒發(fā)展到專用AI芯片，大幅提升了算力。AI計(jì)算應(yīng)分層實(shí)現(xiàn)，以便在計(jì)算實(shí)時(shí)性、有效性和建模精度取得平衡。

另外，數(shù)據(jù)首先得有對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)正確、及時(shí)和全面的感知和采集，建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)湖，作為模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫，才能利用AI進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)故障智能診斷、預(yù)測(cè)式主動(dòng)維護(hù)及自動(dòng)化實(shí)力。

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