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IFOC 2020|中國電信科技委主任韋樂平解讀全光網的發展趨勢

摘要:9月7-8日,第19屆訊石光纖通訊市場暨技術專題研討會(IFOC 2020)在深圳大中華喜來登圓滿舉辦。9月8日,工信部通信科技委常務副主任、中國電信科技委主任韋樂平在大會主論壇上發表題為《全光網的發展趨勢》的演講,解讀全光網1.0到全光網2.0邁進的戰略意義與容量需求的提升。

  ICC訊 9月7-8日,第19屆訊石光纖通訊市場暨技術專題研討會(IFOC 2020)在深圳大中華喜來登圓滿舉辦。9月8日,工信部通信科技委常務副主任、中國電信科技委主任韋樂平在大會主論壇上發表題為《全光網的發展趨勢》的演講,解讀全光網1.0到全光網2.0邁進的戰略意義與容量需求的提升。

  全光網的概念

  全光網指的是僅僅控制層在電域實現,全部傳輸、接入、交換都在光域實現的端到端光網絡。即只有當傳輸和接入基本實現光纖化,交換層也引入ROADM和OXC后才能稱為嚴格意義上的全光網。

  光網城市和光網?。褐競鬏敽徒尤朐诠庥驅崿F,交換和控制仍在電域實現。泛指TDM交換機全部退網,具有較高光纖覆蓋率和較高接入速率,實際為全光纖網,可以認為是全光網的初期階段(1.0)。

  向真正的全光網的演進已經開始,將在交換層大規模引入ROADM/OXC,實現傳輸、接入和交換的端到端光網絡,邁向嚴格意義的全光網(2.0)。

  韋主任提到,盡管我們已經進入了全光網2.0,但實際上全光網1.0還是有很大的市場空間。

  FTTH的發展空間

  —全球FTTH用戶約6.6億,家庭滲透率大約僅40%,發展空間巨大。

  —中國FTTH家庭滲透率高達85%,依然還有空間??紤]到不少城市區域的重復建設,空間可能更大。

  ·從FTTH延伸至FTTR和FTTD乃至FTTT

  -從家門口或信息箱到屋子、桌面乃至各種終端

  ·從FTTO延伸至FTTCampus和FTTFactory乃至生產線

  -隨著運營商的業務范圍逐步從2C轉向2B,光纖到園區

  FTTCampus和光纖到工廠FTTFactory乃至車間和生產線將逐步成為未來重要的光網絡2B市場。

  ·從FTTH/O承載層向工業互聯網應用層延伸

  -著運營商戰略向2B市場的擴展,作為FTTH/O的承載層的PON經過適度改造正演變為工業PON 。

  工業PON的出現和發展

  —工業PON1.0:  滿足中小企業一般性承載需求,包括辦公網、視頻監控等、無時延要求的車間級應用等?!IPON2.0: 提供基于切片的多業務差異化承載和安全隔離、數據采集接口、網關工業環境適應性等能力和特性,可望自動適配工業協議等。

  —工業PON3.0: 采用新型架構,支持云邊協同,提供確定性、安全、智簡運維,向大型企業應用拓展。

  邁向全光網2.0時代的戰略意義

  ·開啟了網絡從電節點向全光節點,從點到點鏈路到光層網狀動態組網的戰略性升級,從根本上突破了網絡節點容量的電瓶頸,標志著全光網從1.0(全光纖網)邁向2.0(全光自動調度)新時代。

  ·基于ROADM/OXC的光層動態智能調度網的實現是向中國電信網絡架構重構目標“簡潔、敏捷、開放、集約、安全”演進的關鍵步驟。

  ·首張全國性的骨干ROADM動態光網絡即將全面投入運營,必將推動產業鏈的興旺和網絡的變革。

  ·一個全云化和全光化的網絡不僅是云網融合的強大基礎,也構成了國家新型基礎設施的核心--信息基礎設施的核心,可望帶動更大范圍的全面發展。

 CTC全光骨干網2.0進展

  ·覆蓋和規模全球最大:覆蓋全國,系統總長22萬公里,470個ROADM節點, 2357個OA節點,網絡總容量590T。

  ·5039條100G,區域WSON控制,恢復時間小于2分鐘

  ·基于20維WSS的CD主導

  ·光層直達,時延最小

  ·目標:分鐘級分發、秒級優先恢復、30毫秒時延。

  容量的需求和提升永無止境

  ·需求側:—摩爾定律進入并行時代,微處理器從單核到多核發展到數百上千核的Tera級計算。

  —視頻成為第一流量:流量接近骨干網2/3;4K/8K超高清和VR/AR等大視頻的崛起加劇對帶寬需求。

  —其他潛在新需求:云計算/大數據,自動駕駛……

  ·供給側:

  -從1977年,全球第一個速率為45Mbps的干線光傳輸系統在美國東北走廊開通商用起,到2020年48波400Gbps系統試商用止,43年光通信容量提升了約42萬倍,相當年增速35%。

  韋主任指出,低時延的訴求唯有依靠光來解決。

  ·節點時延:層次越低,時延越小。L0層網元時延ns級;L1層時延us級;L2/L3層時延ms級。

  ·CTC干線網:2025年99%地區間時延達標30ms。

  全光節點的容量演進

  由2017年的150T(20維)到2019年的300T(32維WSS),預計2023年600T。韋主任指出,現有技術至少能滿足3年左右的節點容量需求!3年后,尚不明朗!

  降低全光網的恢復時間

  ·目前恢復時間幾分鐘,希望降至10秒級乃至秒級

  ·降低網絡恢復時間的思路—根據業務價值實施業務分級,確保高價值業務的恢復時間,甚至可以提前下發保護路由鏈路表。

  —集中算路+分布控制架構,引入集中算路PCE,有效避免重路由的波長沖突,減少恢復時間。

  —引入SDN,可望最佳地利用全網帶寬資源,縮短收斂速度,減低時延。其次,SDN可根據上報鏈路情況,獲取時延最短業務路徑?!隡L,實現光性能劣化、光纖或設備故障的預測,節省業務調測和恢復時間乃至主動重路由。

  降低全光網的成本

  ROADM能否進一步向網絡邊緣擴展的關鍵是成本,而降低成本的關鍵是技術創新和規模經濟。

  ·物理層創新:其一,去掉網絡邊緣不必要功能和不必要溫度要求等,放松器件要求、省掉加熱器和致冷器等;其二,創新設計新一代光交換器件。

  ·網絡層創新:走向SDN控制的、軟硬件解耦的“灰盒”乃至“白盒”,接口開放和標準化,數據面互操作,從而推動光網絡的開放生態。

  ·規范統一F5G:為獲取全球蜂窩那樣的巨大經濟規模好處,減少碎片化私有規范,有必要規范一個具有統一定義、架構、功能、容量和性能的F5G。

  全光網需要SDN控制

  可望具備跨網、跨技術、跨廠家的全網視野!

  ·最佳利用全網帶寬資源、縮短收斂速度、減低時延、確保路由和性能可預測,降低網絡建設和運營成本,增強網絡競爭性?!び欣麑崿F最佳路由-全光網引入SDN控制后,鑒于其透明性,通過客戶端可以與任何廠家的ROADM或老網元互連,任何路由器間的最佳光通道水到渠成。

  -有利突破跨網、跨技術、跨廠家壁壘。

  -有利實現跨層融合,ROADM沒有解決層間控制協調機制,SDN的跨層視野有望解決之。

  最后,韋主任提出,全光網也要邁向開放生態。

  ·為了應對日益嚴峻的行業發展乏力、外部競爭壓力增大的局面,降低成本、創建更健康活躍的產業生態成為行業可持續發展的關鍵。

  ·從無線接入網開始,網絡的各個領域都將逐步走向開放,接口標準化、軟硬件解耦、硬件白盒化、軟件開源化,基于全光的傳送網也不會例外。

  ·AT&T開通全球首個ROADM商用化白盒系統:

  2019年實現了從亞特蘭大到達拉斯,全長1300公里,速率為400Gbps,SDN控制的的靈活低成本的光連接。該系統基于OpenROADM規范的解耦的分布式(DDC)白盒設計。

 開放與封裝的思考

  ·ICT大生態的各自趨勢

  —IT行業在1980年代就開始實現軟件、硬件和外設的解耦和開放,形成了今天良好的生態。

  —CT行業從2015年起開始探索以軟硬解耦為起點的虛擬化、云化和開放化進程,總體進展不快。

  —互聯網業以IP層引入的網業分離為契機,經歷了開放化引入的群雄逐鹿階段,進入了以谷歌和亞馬遜等幾家巨頭主導的新壟斷階段,在業務和應用層面越做越精越大,越來越多地采用專有架構、技術和私有標準,形成新的各自為政的封閉體系。

  ·開放和封閉不是決定因素,技術和業務創新是根本

  全光網需要人工智能賦能

  算法

  ·能靈活根據不同場景選不同算法,并優化適配。

  ·不同AI算法,可分別用于劣化分析、故障預測、最佳重路由、故障根因分析等不同場景,實現端到端自動化和智能化。

  算力

  ·超強算力才能推動AI普及。AI已從通用CPU發展到強大的GPU,進而發展到專用AI芯片,大幅提升了算力。

  ·AI計算應分層實現,以便在計算實時性、有效性和建模精度取得平衡。

  數據

  ·首先得有對網絡參數正確、及時和全面的感知和采集,建立統一數據湖,作為模型訓練數據庫,才能利用AI進行分析、預測和優化,實現故障智能診斷、預測式主動維護及自動化處理。

  ·目標數字孿生

  更多精彩演講,敬請蒞臨訊石會議現場聆聽。

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