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智能全光网,加速网络重构

http://www.tele.hc360.com2018年02月23日11:28 来源:CCTIME飞象网T|T

    【慧聪通信网】超高清视频、5G、物连网、云服务等需求在带来流量和连接持续爆发式增长,同时也对运营商现有网络提出了更高诉求。面对各种新业务、新应用的不断涌现,中国电信作为全球领先的运营商,传送网转型迈向智能全光网,打造超宽,敏捷,智能的全光网,满足未来10年业务增长需求。

    1、流量和连接爆炸式增长,加速网络转型用户需求推动通信行业不断发展。当前5G、物连网、云服务、人工智能等新业务发展迅猛,对网络流量的需求以每年超过50%的高速增长。作为基础网络核心的传送网,在网络容量,网络架构,网络效率等方面的不足越来越突出。

    首先,业务流量和连接每年增长超过50%,网络容量难以匹配。新技术和应用要求大带宽承载:5G的推广和应用,无线接入带宽将提升10倍以上;GPON和10GPON技术使家庭带宽提升到1000M;NB-IoT发展推动连接数达到10亿量级。现有传送网在提供大容量带宽同时,面临设备成本,设备投资、机房建设、功耗负载、系统运营等一系列的压力。

    其次,集中式网络架构不匹配数据中心业务需求。传统传送网络围绕人口热点区域进行覆盖,网络按照分层分域建设。网络架构按照采用集中式的网络架构,通过环形与链形组网,不同网层、不同区域间业务通过核心节点调度和转接。无论用手机打电话还是在家上网,都是由个人、家庭接入网络之后从南到北逐层进行汇聚,最终走向一个中心节点;云服务、大数据等新业务基于用户信息消费模型为导向的需求,数据中心考虑成本和供电等问题,大多分布在郊区或偏远的乡镇,流量是东西向的,网络节点之间的互联变为Mesh化,网络层级扁平化,这些大型数据中心节点与传统的网络的节点不匹配,也就是新兴业务与网络存在错配。

    再次,大量的人工手动操作,网络效率不高。网络运维需要高技能的工程师团队,通过经验和手工操作,整体效率较低。国际上先进互联网公司一个5万台服务器数据中心只需要2个维护人员,而在运营商平均每人大概维护100台设备,运维效率存在巨大提升空间。

    面对新业务、新应用的快速发展,传送网络需要转型重构,匹配未来业务大容量,分布式,快速敏捷的需求。

    2、网络注智,迈向智能全光网过去10年,随着互联网的大发展,通信行业从语音时代转变为互联网时代。作为基础网络核心的传送网,从铜线网络逐步演进到全光网。铜线网络主要解决低速率业务(语音、短信等)的覆盖和连通,采用铜线接入,SDH传输模式;全光网络实现接入和传输的光纤化,解决宽带上网和大容量业务传送问题,通过光纤接入,链状波分传输模式,提升网络容量。

    当前,随着高清视频,云服务,人工智能等业务发展,通信行业逐步进入智能时代。传送网不仅要满足业务带宽10倍以上高速增长,更需要满足敏捷、个性服务等需求。当前网络仅实现了传输和接入在光域,而交换仍然在电域。中国电信基于对未来网络的思考,提出智能全光网,通过在交换层面引入ROADM和光交叉机,并引入智能控制引擎,从而实现传输、接入和交换的端到端光网络,业务智能控制,其有如下特征:

    第一,全光交换,超大容量。电域交叉基于业务颗粒交换,受限于处理芯片功耗,散热等,容量在Tbit级别;光域交叉基于波长级别交换,满足多达32个光方向的波长调度,可实现达Pbit的交叉容量,且功耗仅为百瓦。

    第二,敏捷智能,网络随选。网络引入智能引擎,通过智能分析和计算,自动识别网络故障,自动进行网络恢复。同时通过网络切片技术,用户可以自定义业务需求,满足个性化的需求。

    3、长江中下游ROADM网络,助力中国电信网络重构长江中下游地区拥有全国25%的人口和30%的GDP,这里有享誉全球的互联网公司,有最富活力的创新经济和互联网应用,是全球数据中心发展最快的地区之一,中国电信把该地区作为智能全光网践行的首选地。

    这是一张最有前瞻性和演进能力的国干网络,兼顾当前业务和未来演进能力。项目通过区域化组网,融合湖北、江西、安徽、江苏、浙江、上海等6省市一二干网络,实现区域内348条100G波分链路端对端的配置、管理,跨省业务发放时间缩短为分钟级;全网采用基于20维WSS(波长选择交换),实现波长的毫秒级调度,减少进站和人工连纤操作,具备向未来OXC(光交叉调度)演进能力;采用WSON技术提供断纤自动保护,当期提供300多条100Gb/s电路及100%的网络秒级的恢复能力,技术水平和规模容量位居世界前列。

    工信部科技委常务副主任、中国电信科技委主任韦乐平认为:“我国首张骨干ROADM动态联网,开启了从电节点向全光节点,从点到点链路到光层网状组网的战略性升级,标志着光网络从全光网1.0(全光纤网)开始迈向全光网2.0(智能全光网)新时代。这是中国电信向‘简洁、敏捷、开放、集约’的CTNet2025网络重构目标演进的关键步骤,不仅会带来传送网各层面的深刻变革,也必将推动相关产业链的茁壮成。”

    长江中下游ROADM网络的成功,坚定了中国电信网络重构和转型的信心,同时华为作为中国电信战略合作伙伴,强大的研发实力和交付能力,确保了项目的成功。

    4、展望未来,构筑全球互联的光网络长江中下游ROADM网络,拉开了传送网络面向CTNet2025网络重构目标演进的序幕,后续后续持续关注更多热点技术领域,将进一步进行加快骨干网重构节奏,构筑全球互联的智能全光网络。

    首先,更大容量。面向未来的海量带宽需求,波长速率向400G/1T演进,进一步提升光纤容量;同时,核心节点的全光交换能力提升,从当前的20维ROADM演进到32维ROADM技术,构筑全光大网能力。

    其次,智能控制。随着业务和流量的不断增长,网络依靠人工处理的难度会不断加大。研究神经网络和AI技术的控制引擎,强化网络的智能化,自动处理各种业务的分析,规划和保护,并通过自学习优化网络能力。

    再次,引领波分产业链。当前波分技术在高性能、低功耗光模块存在技术瓶颈,通过整合产业链上下游的资源,从光模块,硅光,OSDP技术等方面,推动产业合作,引领产业的进步。在光技术领域,传统ROADM技术存在大量人工连纤问题,推动光交叉机OXC技术应用,并加快OXC技术的产业化。

    未来10年,中国电信将推进网络智能化、业务生态化、运营智慧化。智能全光网络将覆盖全球,打造全球信息高速网络,让连接更加快捷。

    

责任编辑:王佳明

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