飛象網(wǎng)訊（馬秋月/文）在今天舉行的“2021中國光網(wǎng)絡研討會”上，工信部科技委常委副主任、中國電信集團科技委主任、中國光網(wǎng)絡研討會大會主席韋樂平詳細預測了從運營商角度看未來五到十年全光網(wǎng)發(fā)展的十大趨勢。
趨勢一：網(wǎng)絡的全光化趨勢
在需求側，微處理器從單核發(fā)展到數(shù)千核的Tera級計算；超算機能力十年增長千倍，預計2025年可達每秒千億億次；視頻成第一驅動力，流量接近網(wǎng)絡2/3，AR/VR將加劇容量需求；物聯(lián)網(wǎng)高端機器的超強感知和反應需要更大帶寬和低時延連接；其他新應用需求，如低時延/抖動，確定性、高可用性等。
在供給側方面，目前傳輸鏈路的光纖化趨近100％，接入網(wǎng)的光纖化已高達93％，標志著全光網(wǎng)1.0階段接近尾聲，網(wǎng)絡干線傳輸交換節(jié)點的光化即將完成，正向城域接入網(wǎng)拓展�！翱傊�，全光網(wǎng)正從1.0階段邁向2.0的真正全光化新階段�！�
趨勢二：全光網(wǎng)傳輸鏈路的高容量趨勢
據(jù)韋樂平介紹，在DWDM方向，目前傳輸鏈路從傳統(tǒng)C波段80波可以以很小的代價和技術改造擴展至C+波段96波和擴展C+波段120波，可分別獲取20%和50%的擴容增益。最新趨勢是擴展C+波段120波和L+波段120波，共240波，擴容增益可望高達200%�！安贿^，該技術趨勢的主要挑戰(zhàn)在于權衡奈奎斯特濾波補償和放大器性能�！�
在TDM方向上，利用新型oDSP，基于130G波特的QPSK單波400Gbps傳輸距離可從600公里增至1500公里，可覆蓋99%的干線復用段距離�！斑@個趨勢最早可在2023年后實現(xiàn)�！�
趨勢三：全光網(wǎng)交換節(jié)點的高容量化
韋樂平表示，基于波長交換方式的擴容趨勢，目前以20維為主。32維ROADM的300T能夠滿足目前最大節(jié)點容量的需求，64維ROADM的600T可滿足2023年最大節(jié)點容量的需求。而128維ROADM，由于波長交換結構方式中不同波長系統(tǒng)間不能無約束交換，隨端口非線性增長的波長交換架構方式的阻塞率將遠高于隨端口線性增長的空分交換架構方式，其擴容空間受限。
基于傳統(tǒng)物理隔離的多光纖空分復用和交換方式的擴容阻塞率低，增長慢，光的透明性好，擴容潛力大。韋樂平認為，近中期，節(jié)點容量可以繼續(xù)依靠波長交換方式的 ROADM擴容；中長期，節(jié)點和鏈路將不得不依靠多光纖空分復用和交換技術。
趨勢四：全光網(wǎng)恢復時間的持續(xù)優(yōu)化趨勢
硬件層面的優(yōu)化，典型WSS倒換時間是1秒左右，改進空間較��；OTU倒換時間的關鍵是激光器波長的倒換，在實驗室階段，可以通過控制和算法的優(yōu)化，能夠將OTU倒換時間降至3秒之內
軟件層面的優(yōu)化，通過引入“集中路由計算＋分布式控制”替代“分布式計算＋分布式控制”，可以規(guī)避波長、中繼和路由的沖突，減少恢復時間。通過PCE和SDN的全網(wǎng)拓撲抽象，利用CPU空閑時間可以進行故障恢復預計算，從而減少恢復路由的計算時間。引入機器學習，實現(xiàn)光性能劣化、光纖或設備故障的預測，節(jié)省業(yè)務調測和恢復時間乃至實現(xiàn)主動重路由，大幅減少恢復時間。韋樂平認為將恢復時間控制在秒級是可望且可行的目標。
趨勢五：全光網(wǎng)的云化趨勢
網(wǎng)隨云動是網(wǎng)絡云化的外在驅動力。根據(jù)IDC的預測，2025年，中國90％以上的應用將遷移到云上，DC將全面云化。“作為支撐應用的網(wǎng)絡實現(xiàn)網(wǎng)隨云動是云化的最大驅動力，除了高實時性、高敏感性和本地性應用外，網(wǎng)絡各領域都將全面云化�！�
當然，網(wǎng)絡云化也存在內在剛需。傳統(tǒng)封閉剛性的網(wǎng)絡本身正從硬件為主的架構向軟件化、虛擬化、云化、智能化、服務化的深度轉型方向發(fā)展，全光網(wǎng)也不例外。
另外，通過引入SDN實現(xiàn)全光網(wǎng)的軟件化是實現(xiàn)云化的前提。韋樂平表示，有了SDN意味著全光網(wǎng)的軟硬解耦、連接和功能將僅僅由軟件靈活決定，便于后續(xù)向云化、智能化、服務化方向演進，實現(xiàn)網(wǎng)絡和業(yè)務的快速自動化、智能化部署和持續(xù)演進、升級和創(chuàng)新。
趨勢六：全光網(wǎng)的智能化趨勢
實現(xiàn)集中管控的SDN后，可以大幅提高運維效率，但光路的建立/拆除還得依靠人工指令，難以實現(xiàn)主動網(wǎng)絡重構和主動運維�！叭饩W(wǎng)將需要想更智能化方向發(fā)展，就需要認知光網(wǎng)絡（CON）�！�
據(jù)介紹，認知光網(wǎng)絡是一種基于機器學習的新一代智能光網(wǎng)絡，能自動感知、理解和學習外部環(huán)境，實時調整網(wǎng)絡配置，智能的適應外部環(huán)境的變化。
認知光網(wǎng)絡的核心是認知決策系統(tǒng)，負責管理傳輸要求和網(wǎng)絡事件。控制好管理系統(tǒng)則負責控制和傳播相關指令。
此外，認知光網(wǎng)絡不僅可以自動化光網(wǎng)絡配置，還可以快速故障檢測和定位、實時光路性能監(jiān)測和質量預判、自動優(yōu)化傳輸參數(shù)、實現(xiàn)流量預測和路由規(guī)劃、進行故障尋根、減少光層恢復時間等，提高全光網(wǎng)的整體質量。
趨勢七：全光網(wǎng)的開放化趨勢
為了應對行業(yè)發(fā)展乏力的嚴峻局面，借鑒IT業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗和引入SDN/NFV/Cloud的契機，實現(xiàn)層面和層內的功能解耦、降低成本、創(chuàng)建開放的產(chǎn)業(yè)生態(tài)成為電信業(yè)維系可持續(xù)發(fā)展的關鍵和共識。
SDN意味著軟硬解耦和網(wǎng)絡功能軟件化，是網(wǎng)絡開放化的基礎。從無線接入網(wǎng)開始，網(wǎng)絡的各個領域都在逐步走向開放，接口標準化、軟硬件解耦、光電解耦、硬件白盒化、軟件開源化。
韋樂平表示，全光網(wǎng)也不例外，反而是走得較快的領域之一。據(jù)介紹，光網(wǎng)絡開放包括開放光鏈路系統(tǒng)、開放光交換節(jié)點、開放功能塊等。
趨勢八：全光網(wǎng)的泛在化趨勢
隨著需求側應用的持續(xù)發(fā)展和供給側設備成本的持續(xù)下降，全光網(wǎng)正開始向網(wǎng)絡邊緣擴展，邁向端到端的泛在化全光網(wǎng)絡。
在網(wǎng)絡傳送側，全光鏈路OTN/WDM正向網(wǎng)絡邊緣不斷延伸，并引入小顆粒OSU；全光節(jié)點ROADM開始向城域接入網(wǎng)拓展并引入邊緣WSS。
在網(wǎng)絡接入側，F(xiàn)TTH正向FTTR（光纖到屋），乃至FTTD（光纖到桌面）和FTTT（光纖到終端）拓展；FTTO則向FTTCampus（光纖到園區(qū)）、FTTFactory（光纖到工廠），乃至FTTWorkshop（光纖到車間）等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用場景拓展。
“全光網(wǎng)的長遠目標是成為像今天電插座那樣無處不在的光插座。”韋樂平說。
趨勢九：全光網(wǎng)成本的優(yōu)化
韋樂平指出，全光網(wǎng)成本的優(yōu)化趨勢，在網(wǎng)絡傳送側關鍵是技術創(chuàng)新和規(guī)模經(jīng)濟。
第一，物理層創(chuàng)新包括：其一，去掉網(wǎng)絡邊緣不必要的功能和放松不必要的嚴酷溫度要求等；其二，研發(fā)新一代光交換器件。
第二，網(wǎng)絡層創(chuàng)新走向SDN控制的、軟硬件解耦和光電解耦的“灰盒”乃至“白盒”系統(tǒng)，推動全光網(wǎng)生態(tài)的開放和繁榮。
第三，架構創(chuàng)新結合邊緣云的部署引入融合承載的新型城域網(wǎng)架構。
第四，邊緣DCI等設備的IT化，架構開放、接口標準、軟硬解耦、光電解耦、協(xié)議減少、軟件開源、灰盒/白盒、可管可控。
在網(wǎng)絡接入側，關鍵依然是技術創(chuàng)新和規(guī)模經(jīng)濟。類似的思路和不同的具體創(chuàng)新技術，高度敏感的成本是挑戰(zhàn)。還要規(guī)范統(tǒng)一F5G，這是為獲取蜂窩通信那樣的巨大經(jīng)濟規(guī)模好處所必須。
趨勢十：全光接入與5G/6G的統(tǒng)籌發(fā)展趨勢
韋樂平強調全光網(wǎng)接入與5G/6G應該統(tǒng)籌發(fā)展，“全光網(wǎng)既是5G/6G的最佳承載，其光接入段又是5G/6G的競爭者，兩者唯有統(tǒng)籌協(xié)同，各取所長，不可偏廢。”
據(jù)韋樂平介紹，在業(yè)務應用上，5G/6G側重中小屏幕、中等帶寬和質量的數(shù)據(jù)業(yè)務和短視頻；光接入側重大屏幕、高帶寬和高質量的數(shù)據(jù)業(yè)務和視頻。
在商業(yè)模式上，光接入對流量不敏感，通常采用包月制；5G/6G對流量敏感，側重流量受限的階梯流量制。
在接入速率上，5G側重50Mb/s以下速率更經(jīng)濟；千兆光接入網(wǎng)度速率不敏感，側重50Mb/s以上速率，兩者交叉點在50Mb/s左右。
在固移融合上，將從傳統(tǒng)并不成功的固移融合（FMC）逐步邁向5GC單棧協(xié)議下的有線無線融合（WWC）新階段。
此外，“在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景上，應分別側重和聚焦移動和固定場景，不打亂仗�！表f樂平說。
