企业空间 采购商城 存储论坛
首页 > 网络通信 > 正文

韦乐平把脉“全光网发展的十大趋势与挑战”

2021-06-17 08:31:15来源:C114
导读: 工信部通信科技委常务副主任、中国电信集团公司科技委主任、中国光网络研讨会大会主席韦乐平发表了题为“全光网发展的十大趋势与挑战”的演讲。

在16日举行的“2021中国光网络研讨会”上,工信部通信科技委常务副主任、中国电信集团公司科技委主任、中国光网络研讨会大会主席韦乐平发表了题为“全光网发展的十大趋势与挑战”的演讲。

韦乐平把脉“全光网发展的十大趋势与挑战”

韦乐平表示:当前,全网的光化正从1.0阶段迈向2.0的真正全光化新阶段,全光网发展呈现以下十大趋势:

趋势1:网络的全光化趋势

韦乐平指出,需求侧,微处理器从单核发展到数千核的Tera级计算;超算机能力十年增长千倍,2025年可达每秒千亿亿次;视频成第一驱动力,流量接近网络2/3,AR/VR将加剧容量需求;物联网高端机器的超强感知和反应需更高速率带宽和低时延连接;其他新应用需求方面,低时延/抖动,确定性、高可用性等。

供给侧方面,传输链路的光纤化趋近100%,接入网的光纤化已高达93%,标志着网络侧传输和接入的全光化(全光网1.0阶段)接近尾声。而网络干线传输交换节点的光化即将完成,正向城域接入网拓展。可见,全网的光化正从1.0阶段迈向2.0的真正全光化新阶段。

趋势2:全光网传输链路的高容量趋势

DWDM方向来看,从传统C波段80波可以以很小的代价和技术改造扩展至C波段96波和扩展C+波段120波,可分别获取20%和50%的扩容增益。最新趋势是扩展C+波段120波加L+波段120波共240波,扩容增益可望高达200%,主要挑战是权衡奈奎斯特滤波补偿和放大器性能。

TDM方向来看,利用新型oDSP,基于130G波特的QPSK单波400Gbps传输距离可从600公里扩至1500公里(2023年后),可覆盖99%的干线复用段距离。

谈及我国干线的近中期扩容策略抉择,韦乐平认为:理论上,应继续遵循4倍容量台阶为主体的节本扩容节奏;实际上,为应付扩容压力,先升级至N*200Gps是现实的过渡方案。

趋势3:全光网交换节点的高容量趋势

据韦乐平介绍,基于波长交换方式的扩容趋势,目前以20维为主;32维ROADM的300T能够满足目前最大节点容量的需求;64维ROADM的600T可满足2023年最大节点容量的需求;128维ROADM方面,由于波长交换架构方式中不同波长系统间不能无约束交换,阻塞率随端口非线性增长,阻塞率将远高于阻塞率随端口线性增长的空分交换架构方式,其扩容空间受限。

基于传统物理隔离的多光纤空分复用和交换方式的扩容阻塞率低,增长慢,光的透明性好,扩容潜力大。因此,近中期节点容量可以继续依靠波长交换方式的ROADM扩容;中长期节点和链路将不得不依靠多光纤空分复用和交换技术。

趋势4:全光网恢复时间的持续优化趋势

硬件层面的优化方面,典型WSS倒换时间是1秒左右,改进空间较小;OTU倒换时间的关键是激光器波长的倒换,有实验室通过控制和算法的优化,已能将OTU倒换时间降至3秒之内。

软件层面的优化方面,通过引入“集中路由计算+分布式控制”替代“分布式计算+分布式控制”,可以规避波长、中继和路由的冲突,减少恢复时间。通过PCE和SDN的全网拓扑抽象,利用CPU空闲时间可以进行故障恢复预计算,从而减少恢复路由的计算时间。引入机器学习,实现光性能劣化、光纤或设备故障的预测,节省业务调测和恢复时间乃至实现主动重路由,大幅减少恢复时间。韦乐平认为将恢复时间控制在秒级是可望且可行的奋斗目标。

趋势5:全光网的云化趋势

当前,网随云动是网络云化的外在驱动力。

市场研究机构IDC预测,到2025年中国90%以上的应用将迁移到云上,DC将全面云化。

在韦乐平看来,作为支撑应用的网络实现网随云动是云化的最大驱动力,除了高实时性、高敏感性和本地性应用外,网络各领域都将全面云化。而传统封闭刚性的网络本身正从硬件为主体的架构向软件化、虚拟化、云化、智能化、服务化的深度转型方向发展,全光网也不例外。

韦乐平认为,通过引入SDN首先实现全光网的软件化是实现云化的前提。有了SDN意味着全光网的软硬解耦,连接和功能将仅仅由软件灵活决定,才便于后续向云化、智能化、服务化方向演进,实现网络和业务的快速自动化、智能化部署和持续演进、升级和创新。

趋势6:全光网的智能化趋势

实现集中管控的SDN后,可以大幅提高运维效率,但光路的建立/拆除还得依靠人工指令,难以实现主动网络重构和主动运维。

据韦乐平介绍,认知光网络(CON)是一种基于机器学习的新一代智能光网络,能自动感知、理解和学习外部环境,实时调整网络配置,智能的适应外部环境的变化,核心是认知决策系统,负责管理传输要求和网络事件。控制和管理系统则负责控制和传播相关信令。认知光网络不仅可以自动优化光网络配置,还可以快速故障检测和定位、实时光路性能监测和质量预判、自动优化传输参数、实现流量预测和路由规划、进行故障寻根、减少光层恢复时间等,提高全光网的整体质量。

趋势7:全光网的开放化趋势

韦乐平指出,为了应对行业发展乏力的严峻局面,借鉴IT业的发展经验和引入SDN/NFV/Cloud的契机,实现层间和层内的功能解耦、降低成本、创建开放的产业生态成为电信业维系可持续发展的关键和共识。

在韦乐平看来,SDN意味着软硬解耦和网络功能软件化,是网络开放化的基础。而从无线接入网开始,网络的各个领域都在逐步走向开放,如接口标准化、软硬件解耦、光电解耦、硬件白盒化、软件开源化等,全光网也不例外,反而是走的较快的领域之一(OpenROADM)。开放步骤主要包括开放光线路系统、开放光交换节点、开放功能块等。

趋势8:全光网的泛在化趋势

随着需求侧应用的持续发展和供给侧设备成本的持续下降,全光网正开始向网络边缘扩展,迈向端到端的泛在化全光网络。

网络传送侧,全光链路OTN/WDM正向网络边缘不断延伸并引入小颗粒OSU,全光节点ROADM开始向城域接入网拓展并引入边缘WSS。

网络接入侧,FTTH正向FTTR(光纤到屋)乃至FTTD(光纤到桌面)和FTTT(光纤到终端)拓展。

韦乐平表示:全光网的长远目标是成为像今天电插座那样无处不在的光插座。

趋势9:全光网成本的优化趋势

韦乐平指出,网络传送侧,关键是技术创新和规模经济。物理层创新方面,一是去掉网络边缘不必要的功能和放松不必要的严酷温度要求等,二是研发新一代光交换器件。网络层创新是走向SDN控制的、软硬件解耦和光电解耦的“灰盒”乃至“白盒”系统,推动全光网生态的开放和繁荣。架构创新方面要结合边缘云的部署引入融合承载的新型城域网架构。边缘DCI等设备的IT化方面,包括架构开放、接口标准、软硬解耦、光电解耦、协议减少、软件开源、灰盒/白盒、可管可控等。

韦乐平认为,网络接入侧,关键依然是技术创新和规模经济。类似的思路和不同的具体创新技术,高度敏感的成本是挑战。同时,要规范统一F5G,为获取蜂窝通信那样的巨大经济规模好处所必须。

趋势10:全光接入与5G/6G的统筹发展趋势

韦乐平指出,全光网既是5G/6G的最佳承载,其光接入段又是5G/6G的竞争者,两者唯有统筹协同,各取所长,不可偏废。韦乐平从以下几个维度进行了比较:

业务应用方面,5G/6G侧重中小屏慕、中等带宽和质量的数据业务和短视频,光接入侧重大屏幕、高带宽和高质量的数据业务和视频。

商业模式方面,光接入对流量不敏感,通常采用包月制;5G/6G对流量敏感,侧重流量受限的阶梯流量制。

接入速率方面,5G侧重50Mb/s以下速率更经济;千兆光接入网对速率不敏感,侧重50Mb/s以上速率。两者交叉点在50Mb/s左右。

固移融合方面,将从传统并不成功的固移融合(FMC)逐步迈向5GC单栈协议下的有线无线融合(WWC)新阶段。

谈及产业互联网场景,韦乐平认为两者应分别侧重和聚焦移动和固定场景,不打乱仗。


继续阅读
关键词 :
全光网发展
中存储网声明:此文观点不代表本站立场,如有版权疑问请联系我们。

这篇文章对您有帮助吗?

已有 人觉得有帮助

相关阅读
产品推荐
头条阅读
栏目热点

Copyright @ 2006-2021 ChinaStor.COM 版权所有 京ICP备14047533号

中存储网

存储第一站,存储门户,存储在线交流平台