ICC訊石&光電產(chǎn)業(yè)大會專訪 | 中國聯(lián)通唐雄燕：全光底座創(chuàng)新實踐成果展示

      ICC訊 5月16-18日，2024中國光谷·光電子信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會在中國光谷科技會展中心圓滿舉辦，中國聯(lián)通在展臺：1B08，50G PON &FTTR聯(lián)合演示專場亮相，帶來了公司在光網(wǎng)絡的技術研究和應用實踐中形成的一系列成果并與專業(yè)觀眾進行介紹交流。

  

  光網(wǎng)絡是新型數(shù)字基礎設施的堅實底座，中國聯(lián)通在光網(wǎng)絡的技術研究和應用實踐中形成的一系列成果，為光網(wǎng)絡行業(yè)發(fā)展提供了很好的參考。為此，在本次大會期間，ICC訊石非常有幸邀請中國聯(lián)通研究院副院長、首席科學家唐雄燕博士對中國聯(lián)通全光底座創(chuàng)新實踐進行了詳細解讀。

  問：中國聯(lián)通在業(yè)內(nèi)率先提出了“全光底座”的理念，目前在業(yè)內(nèi)也得到了廣泛的認可，請簡單概括一下全光底座的內(nèi)涵及理解。

  多年來，中國聯(lián)通在光網(wǎng)絡領域一直在不斷創(chuàng)新，并形成一系列成果，在2020年發(fā)布《云時代的全光底座白皮書》，從新一代數(shù)字基礎設施的底座角度，去闡述光網(wǎng)絡的地位和作用，首次提出了“全光底座”概念。

全光底座的基本內(nèi)涵應該是在云業(yè)務和算力業(yè)務不斷發(fā)展的情況確保光網(wǎng)絡架構和組網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性、高速光接入的泛在和快速、光網(wǎng)絡業(yè)務供給的智能和靈活，其技術范疇包括了光網(wǎng)絡的總體體系架構、高速傳輸及組網(wǎng)、新型光纖光纜、全光綜合接入、SDN化及開放解耦、智能化增強及內(nèi)生安全等方面。

  問：在全光底座的總體架構中，中國聯(lián)通都提出了哪些創(chuàng)新方案及應用?

  基于全光底座總體架構，中國聯(lián)通開展了一系列技術方案創(chuàng)新和應用實踐，舉幾個例子：中國聯(lián)通從2012年開始啟動了北京-武漢-上海-廣州的日字環(huán)OTN 骨干網(wǎng)絡建設，這是中國第一張OTN ASON網(wǎng)絡，2016年又開始打造基于OTN的金融精品網(wǎng)，提出了基于時延的業(yè)務路由策略，在業(yè)內(nèi)首創(chuàng)了光業(yè)務網(wǎng)概念和技術體系，2020年啟動了基于SDN業(yè)務編排器和OTN-CPE控制器的多域多廠家組網(wǎng)下的政企精品網(wǎng)建設，成為了光業(yè)務網(wǎng)的典范。

      在光層組網(wǎng)中，中國聯(lián)通2017年從京津冀ROADM區(qū)域網(wǎng)絡開始，逐步建成了覆蓋全國的全球最大單域ROADM/WSON網(wǎng)絡，并在2022年5月17日正式發(fā)布。該網(wǎng)絡創(chuàng)新地采用了OMSP+WSON的協(xié)同保護機制，提出了基于光參約束的智能路由算法，保障了網(wǎng)絡可靠性，得到用戶廣泛認可。在城域網(wǎng)中，為解決高速邊緣計算而引入100G DWDM系統(tǒng)下沉，提出了池化波分的概念，在滿足現(xiàn)有網(wǎng)絡架構和網(wǎng)絡保護方式下，有效提升了城域光網(wǎng)絡光纖資源的使用效率，保護了既有投資。

      中國聯(lián)通是網(wǎng)絡SDN化的積極推動者和實踐者，2015年發(fā)布了面向網(wǎng)絡云化的新一代網(wǎng)絡架構CUBE-Net2.0,光網(wǎng)絡的SDN化是其中的關鍵內(nèi)容。中國聯(lián)通基于SDN技術理念提出了光網(wǎng)絡管控編排體系，并基于SDN統(tǒng)一管控技術，在國內(nèi)率先提出了采用開放解耦組網(wǎng)的建設模式，包括了面向專線接入的OTN-CPE、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)（DCI）和城域組網(wǎng)的模塊化波分等，大幅降低了網(wǎng)絡建設成本，提升了網(wǎng)絡運營效率，也得到了業(yè)界的認可和借鑒。

  問：光纖光纜是光網(wǎng)絡的基礎，中國聯(lián)通也展示了在光纖方面的創(chuàng)新成果。請介紹和分享一下，作為運營商，為何要參與到光纖的創(chuàng)新中來?作為運營商，參與光纖光纜基礎網(wǎng)絡創(chuàng)新有什么優(yōu)勢?

  10多年前，2013年左右，100G相干傳輸系統(tǒng)開始大規(guī)模的商用，功能強大的DSP可以自動補償傳統(tǒng)的色度色散(CD)、偏振模色散（PMD）等參數(shù)，光傳輸系統(tǒng)的非線性成為限制高速傳輸系統(tǒng)長距離傳輸?shù)闹饕蛩兀袊?lián)通基于運營商的視角，充分認識到，光纖的使用壽命很長，新型光纖的選擇必須圍繞解決系統(tǒng)的非線性積極開展技術創(chuàng)新，而且需要統(tǒng)籌考慮光纖和傳輸系統(tǒng)需求，而不僅僅關注光纖本身。為此，中國聯(lián)通聯(lián)合國內(nèi)外光纖光纜公司及設備商，開展了濟南-青島、新疆哈密-巴里坤等多條線路的大有效面積低損耗G.654光纖光纖光纜現(xiàn)網(wǎng)試點，并進行了多廠家400G系統(tǒng)在G.654光纖上的性能測試，最終得出了兼具大有效面積和低損耗特性的G.654.E光纖更加符合未來陸地400G傳輸系統(tǒng)需求的結論，并推動完成了相關的國內(nèi)外標準化工作，該創(chuàng)新成果獲得2017年國家科技進步獎。G.654.E光纖目前在國內(nèi)三大運營商已開始大規(guī)模建設，服務于400G光網(wǎng)絡建設及國家東數(shù)西算戰(zhàn)略落地，并且也在多個國外運營商規(guī)模使用。

  問：國家東數(shù)西算戰(zhàn)略背景下，面向智算/超算業(yè)務接入和互聯(lián)承載等需求，全光底座有哪些創(chuàng)新?

  作為算力網(wǎng)絡概念的倡導者，中國聯(lián)通近年積極推動算力時代的承載網(wǎng)絡技術創(chuàng)新，2021年發(fā)布的中國聯(lián)通CUBE-Net3.0網(wǎng)絡創(chuàng)新體系明確提出構建“聯(lián)接+計算+智能”的新一代數(shù)字基礎設施，算力全光底座和“IPv6+”算力承載網(wǎng)是其中的重要內(nèi)容。中國聯(lián)通在2022年發(fā)布了《算力時代的全光底座》白皮書，進一步完善了全光底座的技術體系。面向國家東數(shù)西算工程，中國聯(lián)通積極構建全光算力互聯(lián)網(wǎng)絡。當前生成式人工智能的快速發(fā)展帶來了對海量數(shù)據(jù)高效傳輸?shù)木薮笮枨?，過去依賴人工運送硬盤方式搬移數(shù)據(jù)，效率低，時間成本高，中國聯(lián)通通過基于光網(wǎng)絡技術創(chuàng)新打造的任務式數(shù)據(jù)傳送能力，可以實現(xiàn)TB量級海量數(shù)據(jù)的分鐘級傳送，很好解決了“低帶寬等不起、高帶寬用不起”的問題。RDMA流量無損傳輸過去只能在智算中心內(nèi)部實現(xiàn)，中國聯(lián)通通過OTN無損技術創(chuàng)新實現(xiàn)了RDMA超長距離無損傳輸，將智算中心內(nèi)部的RDMA技術擴展到智算中心之間應用，為東數(shù)西算場景下的智算互聯(lián)奠定了技術基礎。新型智算中心的發(fā)展還將會對高速傳輸系統(tǒng)的組網(wǎng)提出更高的要求。

  問：全光底座是算力網(wǎng)絡的基礎，全光網(wǎng)絡安全是數(shù)字信息基礎設施大安全的前提和重要組成部分，重要性不言而喻。新形勢下通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展和安全訴求給全光底座在安全方面帶來哪些挑戰(zhàn)和要求?

  中國聯(lián)通作為國家網(wǎng)絡安全產(chǎn)業(yè)鏈鏈長，高度重視光網(wǎng)絡安全工作，對于算力時代全光底座的安全，我們是這樣理解的：

      一是國家數(shù)字化轉型戰(zhàn)略的需要。全光底座作為“東數(shù)西算”的運力網(wǎng)絡，需要提供持續(xù)安全穩(wěn)定的高可靠、高可用的網(wǎng)絡服務，實現(xiàn)真正穩(wěn)定可靠的新一代數(shù)字信息基礎設施。

      二是網(wǎng)絡安全技術發(fā)展的驅動。內(nèi)生安全既是發(fā)展方向，也是挑戰(zhàn)。業(yè)界迫切需要將先進的網(wǎng)絡安全理念應用到全光網(wǎng)絡建設中，構建堅若磐石的安全防護能力，以應對新的網(wǎng)絡攻擊。

      三是全光網(wǎng)絡業(yè)務發(fā)展的要求。光網(wǎng)絡既是基礎網(wǎng)又是業(yè)務網(wǎng)，光網(wǎng)絡應具有提供各種安全服務的差異化能力。OTN/WDM業(yè)務下沉，OTN/WDM設備面向客戶直接提供高品質業(yè)務，對設備的安全認證、安全防御和安全態(tài)勢感知提出了更高的要求。

      對于全光底座，產(chǎn)業(yè)鏈安全也很重要，只有打造自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈，建立多元化的安全供應體系，才能經(jīng)得起產(chǎn)業(yè)鏈中斷供的沖擊。當然，健全全光網(wǎng)絡端到端、全生命周期安全可靠的運營服務體系，是建設好安全可靠全光網(wǎng)絡的基本要求。

  問：在當前算力網(wǎng)絡和AI大模型蓬勃發(fā)展的形式下，光網(wǎng)絡迎來了新一輪的發(fā)展機遇，這也增大了光網(wǎng)絡全生命周期運營維護難度，迫切需要提升光網(wǎng)絡的智能化水平和智慧運營。作為運營商，在這方面，中國聯(lián)通有哪些創(chuàng)新?

  隨著光網(wǎng)絡技術快速進步和廣泛應用，光網(wǎng)絡規(guī)模日趨龐大，網(wǎng)絡體系也日益復雜。通過增強光網(wǎng)絡的內(nèi)生智能化能力，能夠為算力服務提供高效、可靠、智能的運力保障。中國聯(lián)通一直努力在自智光網(wǎng)路領域開展創(chuàng)新工作，探索光網(wǎng)絡數(shù)字孿生和通感一體等內(nèi)生能力，已在相關方向開展了模型算法研發(fā)、方案現(xiàn)網(wǎng)驗證等一系列創(chuàng)新工作。如通過OTDR以及DSP內(nèi)生感知等通感一體技術，實現(xiàn)精準、動態(tài)地監(jiān)測光網(wǎng)絡及環(huán)境的實時狀態(tài)，提升網(wǎng)絡整體的感知能力；同時，利用數(shù)字孿生技術，通過層次化精準的孿生仿真，實現(xiàn)光網(wǎng)絡智能化推演、自動分析決策、自主配置執(zhí)行等功能，推進光網(wǎng)絡向高階自智化方向演進。

  問：50G PON和FTTR是F5G-A時代兩大關鍵技術，是中國產(chǎn)業(yè)鏈提出的下一代光接入網(wǎng)演進方向，在這方面中國聯(lián)通有哪些創(chuàng)新?

  唐博士：隨著寬帶用戶對家庭內(nèi)部Wi-Fi網(wǎng)絡質量日益敏感，中國聯(lián)通于2019年在業(yè)界率先提出開展光纖到房間(FTTR)技術研究與應用分析，而后積極牽頭并參與國內(nèi)外FTTR相關標準的制定工作，支撐FTTR升級迭代和平滑演進，引領FTTR應用實踐。

  在PON技術演進方面，目前50G PON標準已制定完成，產(chǎn)業(yè)鏈積極推動系統(tǒng)成熟。2B場景是業(yè)界公認的50G PON主要應用場景之一，中國聯(lián)通于2021年牽頭了國家重點研發(fā)計劃項目《超低時延、超大連接、安全可信的工業(yè)無源光網(wǎng)絡架構與系統(tǒng)研究及應用示范》，實現(xiàn)光纖網(wǎng)絡賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以50G PON為基礎打造工業(yè)級光網(wǎng)絡;中國聯(lián)通于2023年完成50G PON及Wi-Fi 7的技術驗證測試，并發(fā)布《中國聯(lián)通50G PON園區(qū)類應用場景白皮書1.0》。中國聯(lián)通定義了包括從50G PON光接入局端到客戶內(nèi)網(wǎng)FTTR再到Wi-Fi8毫米波空口的下一代U-CAN超融合接入網(wǎng)，并聯(lián)合東南大學、華為等產(chǎn)業(yè)鏈伙伴在長沙馬欄山視頻文創(chuàng)園開展4K制播上云的U-CAN承載解決方案攻關。中國聯(lián)通除了不斷推動F5G-A網(wǎng)絡架構與應用場景的創(chuàng)新，今年4月還在全球云網(wǎng)寬帶產(chǎn)業(yè)協(xié)會(WBBA)牽頭成立了用戶駐地網(wǎng)(CPN)工作組，助力駐地網(wǎng)全球產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展。

圖片來源：光電產(chǎn)業(yè)大會