進(jìn)入“十四五”時(shí)期，不僅國家部門(mén)規劃推進(jìn)全光網(wǎng)絡(luò )部署，三大運營(yíng)商也積極布局全光網(wǎng)絡(luò )建設，并且對未來(lái)全光網(wǎng)絡(luò )做出相關(guān)展望。為此，中國電信在全光網(wǎng)2.0技術(shù)白皮書(shū)中提出建設云網(wǎng)融合的新型信息基礎設施;中國移動(dòng)推出的算力網(wǎng)絡(luò )白皮書(shū)提出基于全光底座和統一IP承載技術(shù);中國聯(lián)通以算力時(shí)代的全光底座白皮書(shū)系統闡述全光底座發(fā)展。
張海懿講道，新興算力應用正推動(dòng)承載網(wǎng)絡(luò )加速演進(jìn)，未來(lái)面向算力承載的光網(wǎng)絡(luò )將呈現以下八個(gè)方面的相關(guān)趨勢。
趨勢一：拓撲趨優(yōu)化
張海懿表示，以往運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )多以大區中心城市為中心，當前正圍繞數據中心進(jìn)一步加大連通。從全域覆蓋和連通度來(lái)看，依托現有光纜網(wǎng)絡(luò )基礎設施，增加“東數西算”八大算力樞紐節點(diǎn)和十大國家級數據中心集群之間的光纜連通度，可以構建通達性更高的拓撲，同時(shí)優(yōu)化完善樞紐節點(diǎn)之間的全光直達路由。
另外，布局高通達拓撲、建設低時(shí)延和高可靠的全光互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )，不僅能夠支撐“東數西算”工程，還能滿(mǎn)足國家骨干節點(diǎn)之間單向時(shí)延10-20ms要求。而且利用好網(wǎng)絡(luò )重要節點(diǎn)間多路由可達性，部署網(wǎng)絡(luò )保護+動(dòng)態(tài)路由恢復機制，可達成高可靠的互聯(lián)互通。
趨勢二：光纖新型化
當下，超低損光纖已成為超大容量光傳輸系統的重要支撐。三大運營(yíng)商均積極圍繞北京、上海、廣州、武漢、成都等傳輸核心節點(diǎn)以及“東數西算”樞紐節點(diǎn)建設全光底座，2022年G.654.E新型超低損耗光纜部署規模近一萬(wàn)皮長(cháng)公里。
張海懿指出，新型空分復用光纖和空芯光纖的技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)化研究也是業(yè)內積極探索的方向。空分復用光纖是提升單纖傳輸容量的有效路徑;未來(lái)的空芯光纖有望突破通信容量、時(shí)延和損耗極限，成為進(jìn)一步提升光纖通信系統性能的重要使能技術(shù)。
趨勢三：高速大容量
“持續構建全覆蓋、扁平化和大容量的高速全光網(wǎng)絡(luò )，提供超大帶寬和廣覆蓋的基礎網(wǎng)絡(luò )能力，將是光網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的一個(gè)主旋律。”張海懿如是說(shuō)。
面向未來(lái)，骨干網(wǎng)將推動(dòng)400Gb/s及以上速率全光傳輸系統應用，結合頻譜擴展，構建大容量、波長(cháng)靈活調度的骨干網(wǎng)絡(luò )。城域網(wǎng)將持續推動(dòng)OTN和ROADM規模部署，基于新一代OTN和SPN技術(shù)創(chuàng )新，實(shí)現高品質(zhì)算力專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活接入和硬切片帶寬保障。接入網(wǎng)將加強50G PON核心技術(shù)攻關(guān)和滿(mǎn)足兼容ODN 32dB功率預算的光電器件孵化，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)成熟度及試點(diǎn)應用，支撐面向服務(wù)的差異化承載。
趨勢四：全光低時(shí)延
實(shí)現算力基礎設施互聯(lián)還需要滿(mǎn)足低時(shí)延需求，對此，張海懿表示，可通過(guò)光電協(xié)同調度、多因子算路、時(shí)延監測優(yōu)化實(shí)現協(xié)同智能管控。
其中，通過(guò)時(shí)延監測及多因子算路可滿(mǎn)足業(yè)務(wù)端到端低時(shí)延需求;通過(guò)全光交叉調度可實(shí)現光層路由優(yōu)化，降低端到端路徑時(shí)延。
趨勢五：融合確定性
圍繞未來(lái)的確定性網(wǎng)絡(luò )建設，張海懿表示，L0-L3應圍繞不同應用在不同網(wǎng)絡(luò )層面選擇了不同的技術(shù)，這樣才能夠真正地實(shí)現確定性路由、確定性時(shí)延、以及確定性資源。
此外，切片技術(shù)和智能感知技術(shù)也是近年來(lái)的熱點(diǎn)。多層面、多粒度、多場(chǎng)景的切片技術(shù)可支撐算網(wǎng)業(yè)務(wù)靈活部署和精準承載;從應用感知、切片感知、網(wǎng)絡(luò )感知到體驗感知的一系列智能感知技術(shù)可實(shí)現算網(wǎng)業(yè)務(wù)精細化識別和差異化承載。
趨勢六：模塊高集成
在綠色節能領(lǐng)域，如何通過(guò)高集成度達成綠色節能是未來(lái)光網(wǎng)絡(luò )建設中的重要目標。對此，張海懿表示，隨著(zhù)交換芯片容量提升，數據中心光互聯(lián)逐步向400G過(guò)渡;干線(xiàn)和城域DWDM相干光模塊向400G/800G發(fā)展演進(jìn);400G/800G相干光模塊標準體系仍在構建完善中，國內外標準化組織競相開(kāi)展，提出多種距離規格和技術(shù)方案;高波特率和新型光電子芯片器件成為研究重點(diǎn)。
不僅如此，硅光集成與CPO也將助力數據中心和算力承載可持續發(fā)展。硅光集成技術(shù)在近年來(lái)成為數據中心CPO光引擎的主要方案，而且硅光還有助于解決相干模塊尺寸與成本問(wèn)題。近年來(lái)，光電合封技術(shù)也逐漸受到產(chǎn)業(yè)關(guān)注，通過(guò)CPO將光引擎放置在靠近主機ASIC的位置，相較于以往的解決方案，可大幅減少高速電通道損耗和阻抗不連續性，能量效率也可優(yōu)化40%以上。
據張海懿介紹，當前CPO相關(guān)產(chǎn)業(yè)也在逐步發(fā)展。國際領(lǐng)先廠(chǎng)商正在積極推出樣機促進(jìn)CPO技術(shù)落地，國內旭創(chuàng )、海信、光迅、新易盛等均在CPO領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)儲備。根據Yole數據，2032年CPO市場(chǎng)將達22億美元，年復合年增長(cháng)率65%。
趨勢七：協(xié)同管控、開(kāi)放解耦
光網(wǎng)絡(luò )協(xié)同管控的重要意義在于可以實(shí)現網(wǎng)絡(luò )資源的跨域管控和彈性調度。在跨域管控方面，通過(guò)開(kāi)放南北向接口可解決大網(wǎng)協(xié)同管控問(wèn)題，優(yōu)化現有運營(yíng)架構，實(shí)現光網(wǎng)絡(luò )靈活組網(wǎng)和統一調度。在彈性調度方面，對于公共應急事件信息處理、數據存儲災備等場(chǎng)景，協(xié)同管控可按需提供彈性的網(wǎng)絡(luò )協(xié)同服務(wù)。
當前構建以數據中心為中心的光網(wǎng)絡(luò )需求非常迫切，所以開(kāi)放解耦也成為行業(yè)非常關(guān)注的話(huà)題。目前開(kāi)放線(xiàn)路系統已在DCI場(chǎng)景商用。運營(yíng)商應用場(chǎng)景更加復雜，已開(kāi)展不同規模的集采和試點(diǎn)部署，但距離全國大范圍規模商用仍有一定距離。
據此，張海懿指出，已有的實(shí)踐多圍繞面向DCI需求的城域盒式波分設備、OTN專(zhuān)線(xiàn)靈活接入的接入型OTN設備、面向5G前傳的波分設備展開(kāi)，開(kāi)放解耦在模式和標準化上依舊面臨較多挑戰。
趨勢八：智能運維
提升光網(wǎng)絡(luò )自智運維效能，當前光網(wǎng)絡(luò )也引入了AI、大數據以及數字孿生等技術(shù)。據張海懿介紹，聚焦典型場(chǎng)景，當前光網(wǎng)絡(luò )還通過(guò)應用驅動(dòng)運維自智技術(shù)發(fā)展。
具體來(lái)看，光網(wǎng)絡(luò )逐漸通過(guò)規劃、建設、維護、優(yōu)化涉及的典型場(chǎng)景的應用挖掘和實(shí)現，驅動(dòng)網(wǎng)絡(luò )自智技術(shù)L0->L5等級發(fā)展，實(shí)現端到端運維自智。她表示，信通院針對相關(guān)比較成熟的解決方案已經(jīng)開(kāi)展了評測，后續相關(guān)解決方案將在實(shí)踐中得到廣泛應用。
