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中國(guó)聯(lián)通唐雄燕:構(gòu)建全光底座,實(shí)現(xiàn)“聯(lián)家+聯(lián)企+聯(lián)算”

摘要:城域光網(wǎng)絡(luò)將向著高速、融合、開(kāi)放、低成本等方向發(fā)展。城域光網(wǎng)絡(luò)核心匯聚層將逐步引入16QAM 400G WDM,邊緣接入層需要低成本的100G WDM和低成本的ROADM/WSS技術(shù),開(kāi)放的模塊化波分將成為數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的重要手段

  在今天召開(kāi)的“算力時(shí)代,城域光網(wǎng)演進(jìn)方向探索研討會(huì)”上,中國(guó)聯(lián)通研究院副院長(zhǎng)、首席科學(xué)家唐雄燕表示,城域光網(wǎng)絡(luò)將向著高速、融合、開(kāi)放、低成本等方向發(fā)展。城域光網(wǎng)絡(luò)核心匯聚層將逐步引入16QAM 400G WDM,邊緣接入層需要低成本的100G WDM和低成本的ROADM/WSS技術(shù),開(kāi)放的模塊化波分將成為數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的重要手段,構(gòu)建全光錨點(diǎn)將助力全光綜合業(yè)務(wù)接入和一跳入云,城域網(wǎng)IP與光層的深度融合值得進(jìn)一步探索。

  算力時(shí)代,城域數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)需求增大

  眾所周知,運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)采用分域分層方式規(guī)劃建設(shè)??v向來(lái)看,運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)分為光傳送,IP承載,接入(移動(dòng)接入+固定接入),數(shù)據(jù)中心與云,核心網(wǎng)與業(yè)務(wù)平臺(tái);橫向來(lái)看,包括骨干+城域核心匯聚+邊緣接入,各層設(shè)備在數(shù)量上呈金字塔結(jié)構(gòu),骨干網(wǎng)設(shè)備需要滿足長(zhǎng)距離大容量的高要求,但數(shù)量少,而城域網(wǎng)設(shè)備數(shù)量多,但對(duì)成本更加敏感。

  唐雄燕指出,隨著算力時(shí)代的到來(lái),城域的數(shù)據(jù)中心越來(lái)越多,城域光互聯(lián)的需求也在不斷增大。

  算力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展呈現(xiàn)兩大趨勢(shì):一是5G驅(qū)動(dòng)邊緣計(jì)算MEC發(fā)展,另一個(gè)是隨著AI的普及,算力呈現(xiàn)泛在化和多樣化的趨勢(shì),云計(jì)算由集中走向分布,城域數(shù)據(jù)中心需求快速增長(zhǎng)。與此同時(shí),運(yùn)營(yíng)商龐大的數(shù)據(jù)機(jī)房可以改造成邊緣數(shù)據(jù)中心,這也是運(yùn)營(yíng)商的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)資源。MEC部署位置由業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng),為滿足時(shí)延和數(shù)據(jù)安全敏感業(yè)務(wù)要求,可下沉至最接近用戶位置,這將帶來(lái)巨量的連接需求。

  “過(guò)去我們的全光網(wǎng)絡(luò)主要為了實(shí)現(xiàn)家庭和企業(yè)的連接,現(xiàn)在還要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心算力的互聯(lián)?!碧菩垩啾硎?,中國(guó)聯(lián)通希望構(gòu)建一張全光底座,實(shí)現(xiàn)“聯(lián)家+聯(lián)企+聯(lián)算”。

  “聯(lián)算”要求構(gòu)建貼近用戶的全光算力錨點(diǎn),實(shí)現(xiàn)時(shí)延最優(yōu);“聯(lián)企”可以實(shí)現(xiàn)大企業(yè)可靠聯(lián)接,中小企業(yè)靈活聯(lián)接;提供2M-100G全顆粒接入;實(shí)現(xiàn)硬管道隔離,達(dá)到5個(gè)9高可靠,加速工業(yè)生產(chǎn)入算,賦能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型;“聯(lián)家”實(shí)現(xiàn)FTTR智慧家庭組網(wǎng)和OLT+ONT集成邊緣算力。

  今年我國(guó)正式啟動(dòng)了“東數(shù)西算”工程,將構(gòu)建全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心體系?!皷|數(shù)西算”工程包括八大樞紐節(jié)點(diǎn),十大數(shù)據(jù)中心集群,對(duì)數(shù)據(jù)中心之間的連接提出了明確的時(shí)延要求。

  唐雄燕表示,中國(guó)聯(lián)通提出了支撐東數(shù)西算的全光底座目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu),樞紐間通過(guò)OXC/ROADM構(gòu)建全光互聯(lián),打造20ms樞紐間連接,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)穩(wěn)定,可向400G傳輸速率平滑演進(jìn),支持立體多平面組網(wǎng),滿足東數(shù)西算中長(zhǎng)期業(yè)務(wù)需求;樞紐內(nèi)通過(guò)OXC/ROADM構(gòu)建樞紐內(nèi)算力全光互聯(lián),打造主要城市算力網(wǎng)關(guān)到樞紐內(nèi)集群5ms時(shí)延圈,網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)向400G演進(jìn);城市內(nèi)通過(guò)增加全光錨點(diǎn)覆蓋,實(shí)現(xiàn)用戶到算力網(wǎng)關(guān)的一跳接入,打造城市內(nèi)1ms時(shí)延圈。

  城域光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展呈現(xiàn)出五大重要趨勢(shì)

  唐雄燕指出,城域光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要順從光傳送網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展大勢(shì)——超高速和超大容量,光網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進(jìn)入超100G時(shí)代。在此背景下,城域光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展呈現(xiàn)出五大重要趨勢(shì)。

  趨勢(shì)之一:城域光網(wǎng)絡(luò)核心匯聚層向400G演進(jìn)

  400G需要使用相干技術(shù),相干光接口向極致超強(qiáng)性能的長(zhǎng)途骨干網(wǎng)應(yīng)用和高集成度低功耗可插拔的城域網(wǎng)應(yīng)用兩個(gè)方向發(fā)展;400G作為未來(lái)主要的線路速率,需要根據(jù)系統(tǒng)容量和傳輸距離要求選擇QPSK和16QAM調(diào)制,距離較短的城域網(wǎng)可采用16QAM調(diào)制方式,并采用可插拔光模塊,CFP2封裝可插拔400G在2022年已開(kāi)始大批量發(fā)貨。

  唐雄燕表示,中國(guó)聯(lián)通高度重視400G技術(shù)在城域網(wǎng)中的應(yīng)用。2022年開(kāi)展了現(xiàn)網(wǎng)400G WDM應(yīng)用試點(diǎn),核心節(jié)點(diǎn)間采用400G+OXC傳輸,支持6個(gè)ROADM/OXC節(jié)點(diǎn)的穿通能力,并測(cè)試了傳輸設(shè)備與路由器基于400GE(LR8光模塊)的客戶側(cè)接口互聯(lián)。目前,城域網(wǎng)核心匯聚層在當(dāng)前100G WDM基礎(chǔ)上,將逐步向400G WDM演進(jìn),建議采用頻譜效率更高、系統(tǒng)容量更大的16QAM調(diào)制方式,設(shè)備型態(tài)上會(huì)有傳統(tǒng)波分、模塊化波分等多種方式。

  “在開(kāi)展400G WDM應(yīng)用的同時(shí),中國(guó)聯(lián)通近年也在研究和試驗(yàn)更高速率的800G WDM系統(tǒng)?!碧菩垩嘀赋?,800G WDM需要采用更高階的調(diào)制,如64QAM,因此傳輸距離會(huì)受限,在100多km范圍,支持2-3段的城域傳輸,且對(duì)傳輸鏈路反射要求更高。

  趨勢(shì)之二:面向數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的城域光網(wǎng)絡(luò)走向開(kāi)放解耦

  模塊化、DC化的城域開(kāi)放解耦組網(wǎng)成為行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),全球范圍內(nèi)市場(chǎng)快速增長(zhǎng),2015-2021年間的年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)超過(guò)100%,2022年相比2021年也有19%的年增長(zhǎng)率。

  據(jù)唐雄燕介紹,中國(guó)聯(lián)通自2019年正式引入開(kāi)放的模塊化波分設(shè)備,目前已開(kāi)始規(guī)模部署,應(yīng)用場(chǎng)景包括城域數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)及城域組網(wǎng)等。

  開(kāi)放解耦是城域光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要方向,隨著SDN技術(shù)不斷成熟和部署,網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放和解耦成為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、降低建網(wǎng)成本的重要趨勢(shì)。開(kāi)放光網(wǎng)絡(luò)需要基于標(biāo)準(zhǔn)的南北向接口,運(yùn)營(yíng)商自研統(tǒng)一管控系統(tǒng)和協(xié)同編排器,構(gòu)建多供應(yīng)商開(kāi)放組網(wǎng)的全光底座,有利于繁榮產(chǎn)業(yè)生態(tài),加速業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

  唐雄燕指出,中國(guó)聯(lián)通的城域開(kāi)放組網(wǎng)部署包括面向?qū)>€接入的OTN-CPE設(shè)備,面向數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)的模塊化波分設(shè)備等,已在逐步推廣應(yīng)用。

  趨勢(shì)之三:城域邊緣層呼喚低成本的100G傳送和組網(wǎng)技術(shù)

  目前城區(qū)固網(wǎng)業(yè)務(wù)以光纖直驅(qū)為主,郊縣固網(wǎng)業(yè)務(wù)以縣鄉(xiāng)波分承載為主,現(xiàn)階段多為10G系統(tǒng),未來(lái)需要逐步引入低成本100G,以適應(yīng)寬帶業(yè)務(wù)不斷升速以及大客戶/5G回傳的綜合承載;縣鄉(xiāng)波分系統(tǒng)以環(huán)形結(jié)構(gòu)為主,環(huán)長(zhǎng)主要在150km以下,距離要求不高,但對(duì)成本敏感。

  “城域低成本的100G技術(shù)多種多樣,城域邊緣層應(yīng)用量大,成本敏感,需要針對(duì)城域短距應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)低成本低功耗是關(guān)鍵?!碧菩垩啾硎?,現(xiàn)有的城域邊緣100G接口技術(shù)主要有100G ER4/ER4 Lite接口,不支持DWDM,距離在40km/30km;100G ZR4接口,也不支持DWDM,距離在80km;100G非相干接口,支持DWDM,距離在60-100km,需要配置OA+DCM,是否可規(guī)模推廣,業(yè)內(nèi)尚未達(dá)成一致;100G相干接口,支持DWDM長(zhǎng)距離應(yīng)用,可同時(shí)向下覆蓋短距離應(yīng)用,最小封裝尺寸CFP2,未來(lái)支持QSFP,但成本較高。

  唐雄燕指出,城域低成本100G波分是發(fā)展方向,目前城域低成本Nx100G相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已成熟,但產(chǎn)業(yè)鏈有待培育。當(dāng)前用于骨干網(wǎng)的100G WDM設(shè)備和組網(wǎng)方案,由于價(jià)格原因,難以下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣。

  唐雄燕建議,針對(duì)城域應(yīng)用,尤其是城域邊緣,光模塊公司和設(shè)備商應(yīng)該聚焦優(yōu)化簡(jiǎn)化DSP和光學(xué)部分,開(kāi)發(fā)和提供低成本的相干100G光模塊及設(shè)備,推動(dòng)DWDM技術(shù)不斷下沉。

  同時(shí),隨著WDM下沉城域邊緣,還需要低成本低維度邊緣ROADM配合,構(gòu)建靈活動(dòng)態(tài)城域光網(wǎng)絡(luò)。骨干光網(wǎng)絡(luò)已廣泛應(yīng)用ROADM技術(shù),通常采用20維甚至32維等更大維度WSS。隨著WDM技術(shù)下沉,ROADM技術(shù)也將隨之下沉,取代傳統(tǒng)的OM/OD和FOADM,但需要低成本ROADM技術(shù)。在城域邊緣層應(yīng)用,低維度(4維/9維等)WSS將有較大的成本優(yōu)勢(shì),中國(guó)聯(lián)通正聯(lián)合光迅等產(chǎn)業(yè)合作伙伴積極開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)化低維度WSS技術(shù),以降低建網(wǎng)成本。中國(guó)聯(lián)通還提出了城域池化ROADM技術(shù)及架構(gòu)創(chuàng)新方案,多個(gè)接入環(huán)共享池化ROADM板卡,以減少ROADM板卡數(shù)量和維度需求,降低匯聚站點(diǎn)空間與成本。

  趨勢(shì)之四:城域網(wǎng)IP與光層的協(xié)同融合不斷深化

  在SDN統(tǒng)一管控和網(wǎng)絡(luò)融合大背景下,城域網(wǎng) “IP+光”融合不斷深化,將有可能從跨域智能協(xié)同與資源統(tǒng)一編排,進(jìn)一步向設(shè)備層面融合邁進(jìn)。由于相干光模塊不斷小型化,已具備白光模塊相同封裝尺寸;相干光模塊將不僅僅是應(yīng)用光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的技術(shù),也可直接應(yīng)用于IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,IP與光網(wǎng)的邊界越來(lái)越模糊。

  唐雄燕指出,可插拔相干光模塊在不同專業(yè)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,為了便于大規(guī)模部署后的運(yùn)維管理,在現(xiàn)在MSA和OIF 規(guī)范基礎(chǔ)上,中國(guó)聯(lián)通牽頭正在CCSA 開(kāi)展《相干光模塊軟件管理接口》系列標(biāo)準(zhǔn)化工作,包括CFPx封裝和QSFP封裝,他呼吁更多光模塊、設(shè)備及用戶單位參與該標(biāo)準(zhǔn)的討論和編制!

  趨勢(shì)之五:構(gòu)建全光錨點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全光綜合業(yè)務(wù)接入和一跳入云

  全光錨點(diǎn)是光網(wǎng)與業(yè)務(wù)的銜接點(diǎn)。依托全光錨點(diǎn),可以穩(wěn)步推進(jìn)綜合業(yè)務(wù)接入,提高資源利用率,基于PON、FTTR、G.metro、OSU、OTN和WDM等多樣化接入手段,將光網(wǎng)絡(luò)延伸至最終用戶,提供無(wú)處不在的光聯(lián)接服務(wù),保障用戶便捷獲取和使用算力資源及應(yīng)用服務(wù)。

  唐雄燕最后總結(jié)指出,城域光網(wǎng)絡(luò)是算力時(shí)代全光底座的重要組成部分。推動(dòng)DWDM下沉,從長(zhǎng)距離骨干網(wǎng),到城域網(wǎng)核心,再到城域邊緣接入,構(gòu)建全域全光網(wǎng)絡(luò),將為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定更加堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

  城域光網(wǎng)絡(luò)將向著高速、融合、智能、開(kāi)放、低成本等方向發(fā)展。城域光網(wǎng)絡(luò)核心匯聚層將逐步引入16QAM 400G WDM,邊緣接入層需要低成本的100G WDM和低成本的ROADM/WSS技術(shù),開(kāi)放的模塊化波分將成為數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的重要手段,構(gòu)建全光錨點(diǎn)將助力全光綜合業(yè)務(wù)接入和一跳入云,城域網(wǎng)IP與光層的深度融合值得進(jìn)一步探索。

內(nèi)容來(lái)自:C114中國(guó)通信網(wǎng)
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