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(shí)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(luò)的技術(shù)研究和應(yīng)用實(shí)踐中形成的一系列成果并與專業(yè)觀眾進(jìn)行介紹交流。

  光網(wǎng)絡(luò)是新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的堅實(shí)底座，中國聯(lián)通在光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研究和應(yīng)用實(shí)踐中形成的一系列成果，為光網(wǎng)絡(luò)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(xué)家唐雄燕博士對中國聯(lián)通全光底座創(chuàng)新實(shí)踐進(jìn)行了詳細(xì)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(rèn)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(luò)領(lǐng)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(chǔ)設(shè)施的底座角度，去闡述光網(wǎng)絡(luò)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(yīng)該是在云業(yè)務(wù)和算力業(yè)務(wù)不斷發(fā)展的情況確保光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)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(luò)業(yè)務(wù)供給的智能和靈活，其技術(shù)范疇包括了光網(wǎng)絡(luò)的總體體系架構(gòu)、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(qiáng)及內(nèi)生安全等方面。

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

  基于全光底座總體架構(gòu)，中國聯(lián)通開展了一系列技術(shù)方案創(chuàng)新和應(yīng)用實(shí)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(luò)建設(shè)，這是中國第一張OTN ASON網(wǎng)絡(luò)，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(wù)路由策略，在業(yè)內(nèi)首創(chuàng)了光業(yè)務(wù)網(wǎng)概念和技術(shù)體系，2020年啟動了基于SDN業(yè)務(wù)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(shè)，成為了光業(yè)務(wù)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(luò)開始，逐步建成了覆蓋全國的全球最大單域ROADM/WSON網(wǎng)絡(luò)，并在2022年5月17日正式發(fā)布。該網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新地采用了OMSP+WSON的協(xié)同保護(hù)機(jī)制，提出了基于光參約束的智能路由算法，保障了網(wǎng)絡(luò)可靠性，得到用戶廣泛認(rèn)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(luò)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式下，有效提升了城域光網(wǎng)絡(luò)光纖資源的使用效率，保護(hù)了既有投資。

      中國聯(lián)通是網(wǎng)絡(luò)SDN化的積極推動者和實(shí)踐者，2015年發(fā)布了面向網(wǎng)絡(luò)云化的新一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)CUBE-Net2.0,光網(wǎng)絡(luò)的SDN化是其中的關(guān)鍵內(nèi)容。中國聯(lián)通基于SDN技術(shù)理念提出了光網(wǎng)絡(luò)管控編排體系，并基于SDN統(tǒng)一管控技術(shù)，在國內(nèi)率先提出了采用開放解耦組網(wǎng)的建設(shè)模式，包括了面向?qū)＞€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(luò)建設(shè)成本，提升了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效率，也得到了業(yè)界的認(rèn)可和借鑒。

  問：光纖光纜是光網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，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(yùn)營商，為何要參與到光纖的創(chuàng)新中來?作為運(yùn)營商，參與光纖光纜基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)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(qiáng)大的DSP可以自動補(bǔ)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(yùn)營商的視角，充分認(rèn)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(shù)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(guān)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(shè)備商，開展了濟(jì)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(diǎn)，并進(jìn)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(jié)論，并推動完成了相關(guān)的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化工作，該創(chuàng)新成果獲得2017年國家科技進(jìn)步獎。G.654.E光纖目前在國內(nèi)三大運(yùn)營商已開始大規(guī)模建設(shè)，服務(wù)于400G光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及國家東數(shù)西算戰(zhàn)略落地，并且也在多個國外運(yùn)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(wù)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(luò)概念的倡導(dǎo)者，中國聯(lián)通近年積極推動算力時代的承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新，2021年發(fā)布的中國聯(lián)通CUBE-Net3.0網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新體系明確提出構(gòu)建“聯(lián)接+計算+智能”的新一代數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)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(jìn)一步完善了全光底座的技術(shù)體系。面向國家東數(shù)西算工程，中國聯(lián)通積極構(gòu)建全光算力互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)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)木薮笮枨螅^去依賴人工運(yùn)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(luò)技術(shù)創(chuàng)新打造的任務(wù)式數(shù)據(jù)傳送能力，可以實(shí)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(shí)現(xiàn)，中國聯(lián)通通過OTN無損技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了RDMA超長距離無損傳輸，將智算中心內(nèi)部的RDMA技術(shù)擴(kuò)展到智算中心之間應(yīng)用，為東數(shù)西算場景下的智算互聯(lián)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。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(luò)的基礎(chǔ)，全光網(wǎng)絡(luò)安全是數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)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(luò)安全產(chǎn)業(yè)鏈鏈長，高度重視光網(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)型戰(zhàn)略的需要。全光底座作為“東數(shù)西算”的運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)，需要提供持續(xù)安全穩(wěn)定的高可靠、高可用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)真正穩(wěn)定可靠的新一代數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施。

      二是網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)發(fā)展的驅(qū)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(jìn)的網(wǎng)絡(luò)安全理念應(yīng)用到全光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，構(gòu)建堅若磐石的安全防護(hù)能力，以應(yīng)對新的網(wǎng)絡(luò)攻擊。

      三是全光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展的要求。光網(wǎng)絡(luò)既是基礎(chǔ)網(wǎng)又是業(yè)務(wù)網(wǎng)，光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有提供各種安全服務(wù)的差異化能力。OTN/WDM業(yè)務(wù)下沉，OTN/WDM設(shè)備面向客戶直接提供高品質(zhì)業(yè)務(wù)，對設(shè)備的安全認(rèn)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(yīng)體系，才能經(jīng)得起產(chǎn)業(yè)鏈中斷供的沖擊。當(dāng)然，健全全光網(wǎng)絡(luò)端到端、全生命周期安全可靠的運(yùn)營服務(wù)體系，是建設(shè)好安全可靠全光網(wǎng)絡(luò)的基本要求。

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

  隨著光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速進(jìn)步和廣泛應(yīng)用，光網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日趨龐大，網(wǎng)絡(luò)體系也日益復(fù)雜。通過增強(qiáng)光網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)生智能化能力，能夠?yàn)樗懔Ψ?wù)提供高效、可靠、智能的運(yùn)力保障。中國聯(lián)通一直努力在自智光網(wǎng)路領(lǐng)域開展創(chuàng)新工作，探索光網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生和通感一體等內(nèi)生能力，已在相關(guān)方向開展了模型算法研發(fā)、方案現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)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(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、動態(tài)地監(jiān)測光網(wǎng)絡(luò)及環(huán)境的實(shí)時狀態(tài)，提升網(wǎng)絡(luò)整體的感知能力；同時，利用數(shù)字孿生技術(shù)，通過層次化精準(zhǔn)的孿生仿真，實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)智能化推演、自動分析決策、自主配置執(zhí)行等功能，推進(jìn)光網(wǎng)絡(luò)向高階自智化方向演進(jìn)。

  問：50G PON和FTTR是F5G-A時代兩大關(guān)鍵技術(shù)，是中國產(chǎn)業(yè)鏈提出的下一代光接入網(wǎng)演進(jìn)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(luò)質(zhì)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(shù)研究與應(yīng)用分析，而后積極牽頭并參與國內(nèi)外FTTR相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，支撐FTTR升級迭代和平滑演進(jìn)，引領(lǐng)FTTR應(yīng)用實(shí)踐。

  在PON技術(shù)演進(jìn)方面，目前50G PON標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)的50G PON主要應(yīng)用場景之一，中國聯(lián)通于2021年?duì)款^了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目《超低時延、超大連接、安全可信的工業(yè)無源光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與系統(tǒng)研究及應(yīng)用示范》，實(shí)現(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò)賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以50G PON為基礎(chǔ)打造工業(yè)級光網(wǎng)絡(luò);中國聯(lián)通于2023年完成50G PON及Wi-Fi 7的技術(shù)驗(yàn)證測試，并發(fā)布《中國聯(lián)通50G PON園區(qū)類應(yīng)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(xué)、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(guān)。中國聯(lián)通除了不斷推動F5G-A網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與應(yīng)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