全光网络传输链路的高容量正在向城域接入网扩展

日前，2021中国光网络研讨会，工业和信息化部通信科学技术委员会常务副主任，中国电信集团公司科学技术委员会主任魏乐平作主旨发言，分享了全光网络发展的十大趋势。

趋势1:全光网络

从需求方面，魏乐平提出微处理器从单核发展到千核万亿级计算，超级计算机的容量十年增长了几千倍，预计2025年将达到每秒1000亿次，视频是第一驱动力，流量接近网络的2/3，AR/VR会增加容量需求，物联网中高端机器的超强感知和响应，需要更高速的带宽和低时延的连接，此外，还提出了其他新的应用需求，如低延迟/抖动，确定性和高可用性。

供应端传输链路纤维化接近100%，接入网纤维化达到93%，标志着网络端全光传输和接入的结束网络干线传输交换节点的光化学即将完成，正在向城域接入网扩展

趋势2:全光网络传输链路的高容量

魏乐平主要介绍了DWDM和TDMDWDM的主要方向是以较小的成本和技术改造，将传统的C波段80波扩展为C波段96波和扩展的C波段120波，分别获得20%和50%的扩展增益目前最新趋势是扩大C波段120波加L段120波，共240波，预计扩大增益高达200%

在TDM方向，主要采用新的oDSP，基于130G波特率的QPSK单波400Gbps传输距离可以从600 km扩展到1500km，覆盖99%的干线复用段距离。

趋势3:全光网络交换节点的高容量

魏乐平表示，目前基于波长交换的扩展趋势主要是20维32维ROADM的300T可以满足目前最大节点容量的需求64维ROADM的600T可以满足2023年最大节点容量的需求基于传统物理隔离的多光纤空分复用交换具有阻塞率低，生长慢，光透明性好，扩容潜力大等特点因此，近中期来看，在波长切换模式下，节点容量可以继续依靠ROADM扩容，中长期来看，节点和链路将不得不依赖多光纤空分复用和交换技术

趋势4:全光网络恢复时间持续优化

主要包括硬件和软件的优化硬件层面，魏乐平表示，典型的WSS切换时间在1秒左右，提升空间不大，OTU转换时间的关键是激光波长的转换一些实验室通过控制和算法优化，将OTU转换时间缩短至3秒以内

在软件层面，主要通过引入集中式路由计算分布式控制替换分布式计算分布式控制，可以避免波长，中继和路由的冲突，减少恢复时间通过抽象PCE和SDN的整个网络拓扑，可以将CPU空闲时间用于故障恢复的预计算，从而减少路由恢复的计算时间引入机器学习来预测光性能下降，光纤或设备故障，节省业务调试和恢复时间，甚至实现主动重路由，大大减少恢复时间

趋势5:全光网络的云化

IDC预测，2025年，中国90%以上的应用将迁移到云，DC将全面云化作为支撑应用，云化最大的驱动力是网络随云而动除了高实时性，高灵敏度和本地应用，网络的所有领域都将完全云化

此外，传统封闭僵化的网络本身也在从基于硬件的架构向软件，虚拟化，云，智能化，服务化发展，全光网络也不例外。

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魏乐平指出，管控集中的SDN可以大大提高运维效率，但光路的建立/拆除依赖人工指令，难以实现主动网络重构和主动运维。

认知光网络是全光网络智能化的典型例子之一，是基于机器学习的新一代智能光网络它可以自动感知，理解和学习外部环境，实时调整网络配置，智能适应外部环境的变化其核心是认知决策系统，负责管理传输需求和网络事件控制和管理系统负责控制和传播相关信号它不仅可以自动优化光网络配置，还可以快速检测和定位故障，实时监测光路性能并预判质量，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络的整体质量

趋势7:全光网络的开放

为应对行业发展乏力的严峻形势，借鉴it行业发展经验，引入SDN/NFV/云，实现层间功能解耦，降低成本，打造开放的产业生态，是电信行业保持可持续发展的关键和共识魏乐平表示，SDN意味着软硬件的解耦和网络功能的软件化，这是网络开放的基础此外，从无线接入网开始，网络的各个领域都在逐步开放，如接口标准化，软硬件解耦，光电解耦，硬件白盒，软件开源等全光网络也不例外，而是快速发展的领域之一魏乐平还提到，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:无处不在的全光网络

伴随着需求侧应用的不断发展和供给侧设备成本的不断下降，全光网络开始向网络边缘扩展，向端到端无处不在的全光网络迈进魏乐平提到，网络传输端和网络接入端都在发生变化他提出，全光网络的长期目标是成为像电插座一样无处不在的光插座

趋势9:全光网络成本优化

在…里

网络传送侧，关键是技术创新和规模经济在物理层创新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，研发新一代光交换器件在网络层则是走向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在架构上要结合边缘云的部署引入融合承载的新型城域网架构

在网络接入侧，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最后，还要规范统一的F5G

趋势十:全光接入与5G/6G的统筹发展

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。

韦乐平从以下几方面进行了详解业务应用方面，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以上速率固移融合，将从传统并不成功的固移融合逐步迈向5GC单栈协议下的有线无线融合新阶段产业互联网场景，两者应分别侧重和聚焦移动和固定场景，不打乱仗

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