在日前召開的“2021中國光通信高質量發(fā)展論壇系列一--5G/F5G雙千兆技術與應用線上研討會”上,中國聯通研究院網絡技術研究中心總監(jiān)、教授級高工王光全表示,新基建給光網絡帶來全新機遇與挑戰(zhàn),中國聯通提出全光底座架構和建網理念,推動光網絡朝著業(yè)務網絡和基礎網絡發(fā)展,基于可調諧激光器的G.698.4可實現全光綜合承載。
新基建給光網絡帶來全新機遇與挑戰(zhàn)
《2020年國務院政府工作報告》中提出:“加強新型基礎設施建設,發(fā)展新一代信息網絡,拓展5G應用,建設數據中心,增加充電樁、換電站等設施,推廣新能源汽車,激發(fā)新消費需求、助力產業(yè)升級?!?
新型基礎設施是數字化、網絡化、智能化的基石,促使各行各業(yè)涌現出新模式、新業(yè)態(tài)和新成果。建設和普及信息基礎設施,是從網絡大國邁向網絡強國的基本前提,只有建好信息基礎設施,才能形成實力雄厚的信息經濟。
在新基建浪潮下,王光全認為,光網絡將面臨全新的機會與挑戰(zhàn)。
首先,網絡云化,要求光網絡架構穩(wěn)定,能夠輸出強大“運力”。不斷涌現的新型IT技術加速滲入到電信行業(yè),推動電信網絡和業(yè)務升級換代,多個層面網絡都在采用云化方式部署。通過光網絡的穩(wěn)定架構,可以應對云化帶來的不確定性。
其次,業(yè)務云化,要求低時延/大帶寬/硬隔離的高品質入云連接。王光全指出,我國正處于數字化進程中,疫情導致數字化加速,各行業(yè)由線下向線上加速轉移,特別是辦公、政務、教育、醫(yī)療等業(yè)務上云對高品質云網提出的新需求。
再者,交互類/高清視頻類業(yè)務,驅動網絡面向體驗升級,大視頻時代來臨,4K/8K/VR/AR等超高清視頻業(yè)務蓬勃發(fā)展,對網絡體驗提出更高要求。
此外,重塑管道價值,加速數字化轉型。王光全表示,電信業(yè)務增量不增收的挑戰(zhàn)日益明顯,運營商需要重塑管道價值,才能在新ICT市場趨勢下掌握更多的市場地位和話語權。
如此背景下,2020年底,中國聯通發(fā)布《云時代的全光底座白皮書》,首次提出全光底座架構和建網理念,并開展一系列創(chuàng)新應用實踐,推動光網絡朝著業(yè)務網絡和基礎網絡發(fā)展,助力中國聯通CUBE-NET3.0的網絡轉型。
據王光全介紹,全光底座核心的關鍵在于五大關鍵能力,是構建和夯實CUBE-NET3.0的基礎。“一是架構穩(wěn)定,網絡極簡,大帶寬,靈活易擴展;二是全光錨點,全業(yè)務的全光綜合接入;三是光電協同,確定性承載,安全隔離,硬管道;四是光網絡端到端分片(OTSN),一網多業(yè)務,差異化SLA服務;五是光云協同,業(yè)務靈活入云?!?
G.698.4可實現全光綜合承載
全光底座架構的應用主要包括基礎承載、云光協同兩大場景。而基于可調諧激光器的G.698.4可實現全光綜合承載。
王光全指出,為實現全光綜合接入,中國聯通首次提出在城域邊緣層引入DWDM,實現5G、專線等全光綜合接入,從骨干網到城域核心,再到城域邊緣接入,DWDM技術一脈相承,中國聯通不斷推動DWDM持續(xù)下沉。
一方面基于低成本波長可調諧光模塊的DWDM系統容量大(6波/12波/20波/40波等),支持OADM等組網應用,大幅提高接入光纖利用率,歸一化光模塊型號,簡化網絡建維。另一方面,業(yè)內首創(chuàng)提出在光模塊內基于小信號調制(調頂技術)的消息通道機制,實現波長自動適配和遠程管控,即插即用;目前調頂已成為前傳波分基本功能,被其它波分前傳方案廣泛借鑒。
同時,通過技術合作創(chuàng)新,不斷降低可調諧光模塊功耗,實現綠色節(jié)能;同時通過應用引導推動可調激光器產業(yè)化和國產化,已構建國內可調諧激光器產業(yè)生態(tài),實現可調諧激光器芯片和光模塊自主可控。
王光全指出,基于低成本可調諧DWDM技術,中國聯通打造光波長級城域超寬帶全光綜合接入網絡,實現波長即業(yè)務(λaaS)和按需升級擴展(PAYG),推動光業(yè)務網發(fā)展。
“G.698.4技術方案一個重要應用場景就是移動前傳。”王光全指出,前傳采用WDM技術,多個扇區(qū)通過不同波長共享光纖資源,提高纖芯利用率,國內外運營商已達成共識,基于DWDM的前傳方案在海外運營商已廣泛應用。目前已有多個可調諧光模塊公司提供10G和25G可調諧光模塊,包括窄帶可調諧和寬帶可調諧;已有多個設備商通過基于G.698.4標準的前傳波分集采測試,且支持自研控制器直接管控。
王光全指出,在專線應用方面,中國聯通在國內運營商中首家完成OTN/WDM-CPE(含G.698.4)統一管控系統自主研發(fā),已可管控多廠家OTN/WDM-CPE設備,并在廣東、河北、江蘇等地部署試商用,實現開放和解耦組網;推動主要供應商OTN-CPE設備大幅降價,極大降低建網成本;基于聯通自研管控系統的OTN-CPE網絡即將在全集團范圍內商用部署。
“G.698.4還可以更好地應用于商務樓宇和園區(qū)場景?!?A href="http://3xchallenge.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e7%8e%8b%e5%85%89%e5%85%a8&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">王光全指出,它適用于商務樓宇、園區(qū)、場館等場景,單根光纖接入,基于光波長,硬隔離,提供不同速率(10G及以下,25G)和類型的高品質連接,包括專線接入和數字室分拉遠等。純無源合分波器,可方便安裝在樓宇或園區(qū)入口,無需供電,在占用很少光纖資源的前提下,快速實現商務樓宇和園區(qū)的低成本預覆蓋,減少業(yè)務開通時間。
全光底座創(chuàng)新實踐已有成效
王光全指出,多波段WDM融合,充分擴展光纖頻率資源。
“利用C波段DWDM波道數量多容量大和O波段CWDM等共享數據中心產業(yè)鏈成本低的各自優(yōu)勢,拓展G.698.4系統應用范疇,打造接入層綜合WDM系統,從而高效利用城域接入層光纖頻譜資源,滿足不同業(yè)務綜合承載接入需求需求,提升纖芯利用率,從而提高全光綜合入層的預覆蓋能力?!?
隨著接入用戶數和帶寬不斷快速增加,尤其是高帶寬低時延的大連接,需要有更大接入能力的泛在連接網絡;WDM技術是提升系統容量的重要技術,目前也在不斷從核心層向邊緣接入層持續(xù)下沉。
業(yè)內一直在開展面向全光綜合接入的超密集波分復用(UDWDM)光傳輸技術研究,其通道間隔更窄、波道數量更多、傳輸距離較短,尤其適用于業(yè)務顆粒較小、客戶數量較多、安全時延等要求較高的綜合接入。
王光全指出,應創(chuàng)新WDM技術,進一步增加WDM波長數。在他看來,超密集波分復用技術,目前均仍處在研究階段,產業(yè)鏈不成熟,主要挑戰(zhàn)包括:超密集多波長光源(超連續(xù)譜切割,光頻梳等),超密集復用解復用,高效光電集成,非線性均衡和高譜效調制解調等;在價格敏感海量需求的城域邊緣接入層,其低成本、高性價比是技術成功的關鍵。
“要快速發(fā)揮全光底座的作用,還需要通過光云一體化,實現光云聯動,同開同停?!?A href="http://3xchallenge.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e7%8e%8b%e5%85%89%e5%85%a8&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">王光全介紹,山東聯通已經展開光云一體化創(chuàng)新實踐,并取得良好成果。
“山東聯通全光入云品質專線,發(fā)揮優(yōu)質的OTN政企精品網全光連接優(yōu)勢,打造與OTT差異化云網融合能力,提供全光入云品質專線產品,云網流程合并重構,統一受理,實現云網同開同停?!?
其實,山東聯通的實踐其實只是中國聯通的全光底座的探索之一。王光全最后表示,我國當前正處于加速數字化進程中,企業(yè)辦公、政務、教育、醫(yī)療等上云業(yè)務更對高品質云網提出了新需求。中國聯通將聚焦云網一體,全面提升網絡競爭力,與合作伙伴以及產業(yè)鏈共同繼續(xù)努力,打造面向云時代的全光底座,為數字化轉型、國家“新基建”和網絡強國戰(zhàn)略做出應有的貢獻。