联通全光底座架构和建网理念 助力数字化转型

日前，中国联通研究院高级工程师沈世奎表示，新基建给光网络带来全新的机遇与挑战，中国联通提出了全光底座架构和建网理念，推动光网络朝着业务网络和基础网络发展，助力行业数字化转型。目前，中国联通正从三方面大力推动全光底座智能化演进，自动驾驶光网络将成为其发展的未来方向。

新基建给光网络带来全新机遇与挑战

《2020年国务院政府工作报告》中提出：“加强新型基础设施建设，发展新一代信息网络，拓展5G应用，建设数据中心，增加充电桩、换电站等设施，推广新能源汽车，激发新消费需求、助力产业升级。”

新型基础设施是数字化、网络化、智能化的基石，促使各行各业涌现出新模式、新业态和新成果。建设和普及信息基础设施，是从网络大国迈向网络强国的基本前提，只有建好信息基础设施，才能形成实力雄厚的信息经济。

在沈世奎看来，新基建给光网络带来全新的机遇与挑战。

首先，网络云化要求光网络架构稳定，输出强大“运力”。不断涌现的新型IT技术加速渗入到电信行业，推动电信网络和业务升级换代，运营商多个层面网络都在采用云化方式部署；

其次，业务云化要求低时延、大带宽、硬隔离的高品质入云连接。我国正处于数字化进程中，疫情导致数字化加速，各行业由线下向线上转移，特别是办公、政务、教育、医疗等业务上云对高品质云网提出新的需求；

再者，交互类、高清视频业务，驱动网络面向体验升级。大视频时代来临，超高清视频业务蓬勃发展，业内预测，到2021年月均数据流量将飙升至49EB，其中视频流量将占80%；

最后，重塑管道价值，加速数字化转型。云时代，电信业务“增量不增收”挑战日益明显。运营商需要重塑管道价值，才能在新ICT趋势下掌握更多的市场地位和话语权。

为了适应新的发展趋势，中国联通联合产业伙伴共同发布《云时代的全光底座白皮书》，并首次提出全光底座架构和建网理念，并开展了一系列技术创新和应用实践，推动光网络朝着业务网络和基础网络发展。

五大关键能力夯实全光底

据沈世奎介绍，全光底座具有五大关键能力，可以全面支撑行业数字化转型及新型云业务的发展需求。

架构稳定，极简，大带宽，可扩展：全光组网，一跳直达，稳定低时延。传输容量持续演进，组网能力持续提升，灵活扩展，确保全光底座架构稳定。

全光锚点，全业务接入：支持ETH/SDH/PON/OTN/WDM等多种接入技术，兼容现网，平滑演进。

光电协同，确定性承载，安全隔离：基于L0/L1的硬管道技术，按需灵活协同调度，满足高品质业务的确定性承载及高安全业务的物理隔离需求。

端到端分片，一网多业务差异化SLA服务：通过端到端切片，为家宽、移动、专线等不同品质需求的业务，提供不同SLA等级的承载服务。

云光协同，业务灵活入云：通过与云网关的业务和保护层面对接，实现新型云化业务的云网协同部署和运维，品质成本双优。

据悉，全光底座架构的应用场景主要包括基础承载、云光协同两大场景：

基础承载涵盖云间高速互联、核心层全光Mesh组网、汇聚层光电混合调度、锚点全业务接入、端到端高品质OTSN切片等方案，支持更强的光层组网能力，更灵活的光电协同调度和更优的网络建设成本；

云光协同则包括全光智能化锚点、全光动态管道调度、全光入云网关，实现高品质业务入云的同时，有效兼顾成本。

自动驾驶光网络是未来方向

在沈世奎看来，G.654.E光纤、G.698.4和统一管控与开放组网是全光底座中的关键。

“G.654.E光纤服务超高速，传传输构建光基础网络。”沈世奎指出，中国联通联合产业链创新性提出在陆地传输网引入兼具大有效面积和低损耗特性光纤（G.654.E），牵头推进G.654.E光纤标准化、产业化和规模应用，引领光纤光缆行业发展，研究成果获得行业广泛认可。目前国内外已有多个光纤公司均可规模提供G.654.E光纤；中国联通、中国电信和国家电网等公司从2019年已开始规模商用G.654.E光纤，海外运营商和互联网公司也已在规模应用G.654.E光纤。

沈世奎指出，基于可调谐激光器的G.698.4实现全光综合承载。“业内首次提出边缘层引入DWDM实现5G前传和专线等综合承载，波长即业务（λaaS），牵头制定ITU-T G.698.4标准及行标；采用低成本波长可调谐光模块，波长自适应，型号归一化，简化网络建维。海外已广泛应用DWDM技术。联合开发可调谐激光器，推动可调谐激光器的产业化和国产化，已逐步构建国内可调谐激光器产业生态。同时，G.698.4标准规范的消息通道，实现简洁有效OAM，已被其他前传波分方案广泛借鉴。沈世奎透露，”目前，多个公司可提供10G和25G可调谐光模块，窄带或全波段可调谐；多个设备商正在参与或已通过符合G.698.4标准的前传波分采集测试和WDM/OTN-CPE集采测试，且支持自研控制器管控。

为进一步提升网络建设灵活性，降低建网成本，光网络将基于标准南北向接口，以及统一管控和协同器，探索实现多供应商开放组网的全光底座，加速业务发展。据沈世奎介绍，管控采用分层架构，基于南北向接口，实现跨域跨厂家端到端自动编排协同；中国联通已开发统一管控系统和协同器，实现光网络的开放和解耦组网，包括接入型WDM/OTN-CPE设备；城域模块化波分设备（DCI）。

据悉，中国联通在国内运营商中率先完成WDM/OTN-CPE（含G.698.4）统一管控系统自主研发，已可管控多厂家OTN-CPE设备，并在广东、河北、江苏等地部署试商用，实现开放和解耦组网。沈世奎表示，开放化组网大大降低了网络建设成本，促进产业更加繁荣，即将进行集团采购。同时，中国联通率先在国内运营商中提出引入模块化波分设备，已在贵州、山东等多个分公司商用，在单位带宽功耗、集成度和成本方面优势明显。沈世奎透露：“自研模块化波分管控系统正在与上海诺基亚贝尔设备对接测试，即将在2021年H1现网试点。”

最后，沈世奎表示，中国联通正从“数字化孪生，哑资源数字化；资源可视、预测、在线规划；健康保障，基于AI算法的故障预测及优化”三方面大力推动全光底座智能化演进。同时他透露，全光底座智能化发展的未来方向是自动驾驶光网络。（林想）