中國(guó)聯(lián)通唐雄燕：“1+3+X”驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)智能化變革，2025年實(shí)現(xiàn)L4級(jí)自智網(wǎng)絡(luò)

4月26日消息（林想）在今天召開的“2022中國(guó)光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”的網(wǎng)絡(luò)智能化專場(chǎng)上，中國(guó)聯(lián)通研究院副院長(zhǎng)、首席科學(xué)家唐雄燕表示，自智光網(wǎng)絡(luò)通過應(yīng)用人工智能、云原生、數(shù)字孿生等技術(shù)，深化光通信與智能技術(shù)融合創(chuàng)新，驅(qū)動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)邁向自動(dòng)化智能化。為順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)智能化趨勢(shì)，中國(guó)聯(lián)通制定自智網(wǎng)絡(luò) “1+3+X” 總體策略，目標(biāo)是2025年實(shí)現(xiàn)L4級(jí)自智網(wǎng)絡(luò)，提供卓越的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)：提升運(yùn)維能力，降低運(yùn)維成本

“電信發(fā)展史就是一部不斷追求‘自動(dòng)化/智能化’的歷史。事實(shí)上，智能光網(wǎng)絡(luò)在二十年前就已出現(xiàn)。”唐雄燕指出，過去的光網(wǎng)絡(luò)主要有傳送和管理兩個(gè)平面。在傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，突破性引入了動(dòng)態(tài)交換和控制平面，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的實(shí)時(shí)按需分配，被稱為自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON），這是第一代智能光網(wǎng)絡(luò)。

要實(shí)現(xiàn)智能光網(wǎng)絡(luò)的交換就必然要引入網(wǎng)絡(luò)的控制協(xié)議，IETF將MPLS擴(kuò)展和更新為GMPLS，以適應(yīng)智能光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制和信令傳送；智能光網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)則是由ITU在2001年正式完成標(biāo)準(zhǔn)化，發(fā)布ASON（G.8080）；另外一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織OIF重點(diǎn)定義了UNI、NNI等接口標(biāo)準(zhǔn)。

“這個(gè)階段的智能光網(wǎng)絡(luò)底層傳送還是基于SDH的傳送平面，ASON的引入對(duì)于智能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是一個(gè)革命性的變化，帶來很大的價(jià)值。”唐雄燕指出，分布式的ASON，很好地解決傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)可靠性不高（SDH環(huán)網(wǎng)等），資源利用率較低，業(yè)務(wù)端到端管理能力差，無法實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)分級(jí)服務(wù)等難題，構(gòu)建靈活、高效、安全、差異化服務(wù)的智能光網(wǎng)絡(luò)。

光傳送平面二十年來不斷發(fā)展演進(jìn)，最初是SDH；通過引入分組傳送到達(dá)MSTP階段；隨著更大容量光傳輸網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)入OTN階段；為了實(shí)現(xiàn)基于多種波長(zhǎng)WDM系統(tǒng)的組網(wǎng)邁入到ROADM全光組網(wǎng)階段，在線路中間可以根據(jù)需要任意指配上下業(yè)務(wù)的波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度。

“回顧光傳送網(wǎng)發(fā)展歷程不難發(fā)現(xiàn)，傳送平面技術(shù)在不斷演進(jìn)，但ASON控制平面的GMPLS協(xié)議簇具有一定的普適性。”唐雄燕表示，ASON最早是指基于SDH的智能光網(wǎng)絡(luò)，基于波長(zhǎng)交換的智能光網(wǎng)絡(luò)被稱為WSON。

軟件定義光網(wǎng)絡(luò)：提升業(yè)務(wù)能力，增加網(wǎng)絡(luò)價(jià)值

十多年前，一個(gè)具有革命性的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）出現(xiàn)，它是一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其設(shè)計(jì)理念是將網(wǎng)絡(luò)的控制平面與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面進(jìn)行分離，并實(shí)現(xiàn)可編程化控制。

據(jù)唐雄燕介紹，SDN真正走入市場(chǎng)是在2012年。“2011年，開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)ONF成立，推動(dòng)SDN的發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)制定。2016 年10月, ONF和開源項(xiàng)目ONOS/CORD合并，成立新的ONF，致力于SDN相關(guān)開源項(xiàng)目。”

SDN的出現(xiàn)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變革，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)入軟件定義的新階段。同時(shí)隨著SDN概念興起，多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和開源組織積極推進(jìn)光網(wǎng)絡(luò)的SDN化。其中ONF成立OTWG工作組，啟動(dòng)ODTN項(xiàng)目；TIP啟動(dòng)OOPT（開源光網(wǎng)絡(luò)和分組傳輸）項(xiàng)目；ITU-T SG15相繼發(fā)布了G.7701、G.7702等傳送網(wǎng)SDN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；CCSA完成了軟件定義光網(wǎng)絡(luò)（SDON）等相關(guān)行標(biāo)。

在唐雄燕看來，智能光網(wǎng)絡(luò)從ASON演進(jìn)到SDON，正式步入第二代智能光網(wǎng)絡(luò)—SDN化光網(wǎng)絡(luò)（SDON）階段，實(shí)現(xiàn)了光網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性、靈活性、開放性等方面的顯著提升。

“在靈活性方面，SDON比ASON更加適合多層多域多約束的光網(wǎng)絡(luò)控制。在開放性方面，SDON實(shí)現(xiàn)北向接口和南向接口開放，允許各類業(yè)務(wù)編程應(yīng)用，提高服務(wù)能力、運(yùn)維效率并降低成本；并允許多廠家解耦組網(wǎng)。”

“由于光網(wǎng)絡(luò)在骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)和邊緣接入層的發(fā)展需求和應(yīng)用場(chǎng)景不同，其SDN化發(fā)展也有不同方式。”唐雄燕表示，在骨干和城域網(wǎng)絡(luò)，主要基于光網(wǎng)絡(luò)控制平面的增強(qiáng)，推進(jìn)北向接口開放，基于ACTN等標(biāo)準(zhǔn)化接口，實(shí)現(xiàn)端到端編排；面向邊緣接入、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等簡(jiǎn)單組網(wǎng)應(yīng)用，引入NETCONF/OPENCONFIG等協(xié)議，推進(jìn)南向接口開放和標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)集中管控和開放解耦。

據(jù)唐雄燕介紹，在SD-OTN應(yīng)用方面，中國(guó)聯(lián)通開展了多項(xiàng)探索與創(chuàng)新，在行業(yè)應(yīng)用方面也走在前列。“2018年，中國(guó)聯(lián)通率先發(fā)布基于SD-OTN的金融精品網(wǎng)；2019年，推出全球政企精品網(wǎng)，覆蓋國(guó)內(nèi)220個(gè)城市，海外17個(gè)城市。面向政企客戶量身定制高帶寬(10M-100G)、高可靠、高安全、高私密性的專屬智能專線產(chǎn)品。近年聯(lián)通在不斷擴(kuò)大政企精品網(wǎng)的規(guī)模和覆蓋范圍。”

自智光網(wǎng)絡(luò)：構(gòu)建智簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)服務(wù)

近年來隨著人工智能的發(fā)展，第三代智能光網(wǎng)絡(luò)—基于AI的智能光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。

自智網(wǎng)絡(luò)（Autonomous Networks）通過應(yīng)用AI、云化、數(shù)字孿生等技術(shù)，發(fā)揮融合優(yōu)勢(shì)驅(qū)動(dòng)電信行業(yè)邁向自動(dòng)化智能化，將對(duì)電信產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)方式、運(yùn)營(yíng)模式、組織流程和人員技能等帶來深遠(yuǎn)影響。面向電信行業(yè)的挑戰(zhàn)，電信管理論壇TMF聯(lián)合運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備廠商、IT廠商在2019年首次發(fā)布《自智網(wǎng)絡(luò)白皮書》，在白皮書中定義了自智網(wǎng)絡(luò)的愿景、目標(biāo)架構(gòu)、分級(jí)方式，并每年對(duì)白皮書更新迭代。

據(jù)唐雄燕介紹，自智網(wǎng)絡(luò)的愿景目標(biāo)是使能運(yùn)營(yíng)商以服務(wù)化和平臺(tái)化的方式提供智能網(wǎng)絡(luò)能力，實(shí)現(xiàn)“Zero X”（零等待、零接觸、零中斷） 的極致客戶體驗(yàn)，提供“Self-X” （自服務(wù)、自發(fā)放、自保障）的運(yùn)營(yíng)能力。目前，TMF、GSMA、3GPP、ETSI、IETF、CCSA等多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織都在開展自智網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作。

自智網(wǎng)絡(luò)按照能力分為L(zhǎng)0~L5級(jí)，其中L0是人工操作；L1初級(jí)智能輔助，特點(diǎn)是智能工具輔助，未形成智能化閉環(huán)；L2高級(jí)智能輔助，特點(diǎn)是采用靜態(tài)策略，形成智能化閉環(huán)；L3網(wǎng)絡(luò)部分自治，特定場(chǎng)景動(dòng)態(tài)策略，預(yù)設(shè)場(chǎng)景系統(tǒng)；L4網(wǎng)絡(luò)高度自治，策略在線迭代，動(dòng)態(tài)策略完整閉環(huán)；L5網(wǎng)絡(luò)完全自治，實(shí)現(xiàn)操作無人化，意圖驅(qū)動(dòng)。

唐雄燕強(qiáng)調(diào)，SON/WSON/SDON的控制平面，是光網(wǎng)絡(luò)智能化的主要加載平臺(tái)，引入人工智能（AI），構(gòu)建智慧光網(wǎng)大腦。通過智能化的管控調(diào)度，網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)感知，預(yù)測(cè)性的運(yùn)維，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源彈性化，支撐業(yè)務(wù)自動(dòng)化、資源自動(dòng)化、維護(hù)自動(dòng)化，最大化提升用戶體驗(yàn)感知，實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)全生命周期的智能化管理。

“1+3+X” ：2025年到達(dá)自智網(wǎng)絡(luò)

為了順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)智能化趨勢(shì)，中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合產(chǎn)業(yè)伙伴致力于自智網(wǎng)絡(luò)的推進(jìn)，制定了自智網(wǎng)絡(luò) “1+3+X” 的總體實(shí)施策略。

“1個(gè)目標(biāo)”，以“2025年到達(dá)L4級(jí)自智網(wǎng)絡(luò)”為目標(biāo)，牽引網(wǎng)絡(luò)智能化、數(shù)字化升級(jí)，面向資源，實(shí)現(xiàn)降本增效；面向效率，提升管理手段；面向用戶，實(shí)現(xiàn)極致體驗(yàn)，攜手生態(tài)伙伴共享創(chuàng)新紅利，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

“3大要素”，包括體系架構(gòu)、實(shí)施方法和運(yùn)營(yíng)實(shí)踐，其中體系架構(gòu)是以“市場(chǎng)需求”和“技術(shù)創(chuàng)新”為驅(qū)動(dòng)，定義自頂而下的目標(biāo)體系架構(gòu)，牽引自智網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向；實(shí)施方法包括“分級(jí)評(píng)估、產(chǎn)品研發(fā)、達(dá)標(biāo)賦能”，三者相互促進(jìn)、循環(huán)迭代，形成三位一體的實(shí)施方法體系；運(yùn)營(yíng)實(shí)踐則圍繞網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維與運(yùn)營(yíng)全場(chǎng)景，開展網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和智能化運(yùn)營(yíng)實(shí)踐創(chuàng)新，推動(dòng)自智網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃落地。

“X項(xiàng)技術(shù)”，自智網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)與發(fā)展需要以AI技術(shù)創(chuàng)新為引領(lǐng)，有賴網(wǎng)絡(luò)與AI融合創(chuàng)新，如：網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生、AI原生網(wǎng)絡(luò)、知識(shí)圖譜、聯(lián)邦算力、智能決策、圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)大模型等，許多技術(shù)需要產(chǎn)業(yè)各方長(zhǎng)期、持續(xù)投入與探索。

“自智光網(wǎng)絡(luò)是自智網(wǎng)絡(luò)的重要領(lǐng)域。光網(wǎng)絡(luò)引入AI，能顯著提高光網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知、網(wǎng)絡(luò)資源管控與網(wǎng)絡(luò)故障管理能力。”唐雄燕指出，典型應(yīng)用包括光性能/狀態(tài)監(jiān)測(cè)（OPM）；自適應(yīng)損傷補(bǔ)償；傳輸鏈路質(zhì)量評(píng)估（QoT）和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自動(dòng)控制；網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化配置；網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測(cè)；故障定位與管理；光網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生等。

目前AI主要應(yīng)用于光網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維中。在智能故障管理方面，通過AI智能聚合，實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)故障快速定位，識(shí)別根源告警，降低排障和業(yè)務(wù)不可用時(shí)間，告警聚合準(zhǔn)確率能達(dá)到90%+，根因告警識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到85%+；在光網(wǎng)絡(luò)健康保障方面，基于AI 算法，可提前預(yù)測(cè)光纖或光信道的故障隱患，實(shí)現(xiàn)健康度可視化和主動(dòng)式運(yùn)維，自動(dòng)定位到光纖性能劣化/故障位置并給出修復(fù)建議；在意圖驅(qū)動(dòng)選路方面，基于規(guī)則自動(dòng)提取用戶意圖，自動(dòng)生成光網(wǎng)絡(luò)配置信息，借助AI進(jìn)行智能算路，實(shí)現(xiàn)多指標(biāo)路徑最優(yōu)。

AI還能在IP+光跨層故障定位中發(fā)揮重要作用，自動(dòng)化故障定位流程能減少人工參與，故障定位時(shí)間能由分鐘級(jí)縮短到毫秒級(jí)；可以有效解決跨專業(yè)故障關(guān)聯(lián)問題，減少重復(fù)派單；通過引入人工智能算法，能挖掘告警關(guān)聯(lián)關(guān)系，精準(zhǔn)找出故障根因。

光網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生是實(shí)現(xiàn)高度自智光網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。通過數(shù)字孿生技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)光網(wǎng)絡(luò)的器件、網(wǎng)元、網(wǎng)絡(luò)等多維度多層次孿生仿真，然后在數(shù)字空間智能化推演，制定精準(zhǔn)、匹配的系統(tǒng)優(yōu)化策略，最后再將策略反饋至物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化配置，通過閉環(huán)實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)智能化。

唐雄燕最后指出，“目前來看，網(wǎng)絡(luò)智能化大多還處于L2-L3級(jí)的自智網(wǎng)絡(luò)階段，也就是說實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的智能輔助和部分場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò)智能化，下一步將朝著高度自智和完全自智的智原生網(wǎng)絡(luò)方向邁進(jìn)，不斷提升網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)能力。智原生網(wǎng)絡(luò)也是中國(guó)聯(lián)通CUBE-Net3.0網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新體系的重要特征，將有力推動(dòng)構(gòu)建智能化綜合性數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施。”

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