推進新型城域網(wǎng)技術革新 激活算力新潛能

 （計育青/文）2022年下半年，隨著“東數(shù)西算”八大國家算力樞紐節(jié)點進入規(guī)模建設階段，后續(xù)的骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)建設也進入了規(guī)劃和部署時期。由于城域網(wǎng)連接著算力網(wǎng)絡的最終客戶，在很大程度上影響著客戶對帶寬、時延、網(wǎng)絡可用率和接入便捷性等的體驗，因此一張高品質的城域網(wǎng)絡對于算力時代而言是必不可少的。

近日，華為與中國移動聯(lián)合面向業(yè)界發(fā)布了《算力時代城域STAR OTN技術白皮書》。中國移動研究院基礎網(wǎng)絡技術研究所副所長張德朝表示：“針對城域匯聚層以下多環(huán)、少波等特征，STAR OTN創(chuàng)新架構可解決城域匯聚層以下傳統(tǒng)光交叉設備過配、資源利用率低、運維復雜的挑戰(zhàn)?！比A為光傳送領域總裁周軍認為，STAR OTN可以用來構筑更簡、更易、更快、更優(yōu)的光電聯(lián)動新型城域光網(wǎng)，從而幫助電信運營商更好地應對算力時代的挑戰(zhàn)。

算力時代更需要好網(wǎng)絡

2021年，中國移動率先宣布要將以算力為中心、網(wǎng)絡為根基，向全社會提供像自來水、電力一樣“一點接入、即取即用”的算力服務。2022年2月，中國“東數(shù)西算”工程正式啟動，中國移動陸續(xù)發(fā)布了算力網(wǎng)絡、算網(wǎng)大腦、運力網(wǎng)絡等一系列創(chuàng)新研究成果。國內各省市對于算力網(wǎng)絡建設的反應都非常積極，山東、廣西、上海、青海紛紛發(fā)布了算力網(wǎng)絡建設行動計劃。

經(jīng)過2022年的建設，如今算力網(wǎng)絡正在國內社會生活的方方面面發(fā)揮作用，從天氣預報、科學計算到人工智能、游戲渲染，處處都有算力網(wǎng)絡在背后提供支撐。對于“東數(shù)西算”的骨干網(wǎng)絡，中國移動創(chuàng)新地提出了400G+OXC(全光交叉連接)的光電聯(lián)動新型全光網(wǎng)架構方案，但是業(yè)界對城域網(wǎng)的討論還比較少。周軍認為城域網(wǎng)與骨干網(wǎng)不同，骨干網(wǎng)核心層可能只是千站規(guī)模，但下面的一般匯聚站可能會增加到萬站，再往下要把算力像自來水一樣送到千家萬戶，可能會上升到幾十萬站規(guī)模。站點規(guī)模逐級放大，導致城域網(wǎng)在具體建設中面臨著成本、業(yè)務調度靈活性和運維復雜性三個方面的難題。

張德朝表示，業(yè)務調度靈活性是未來算力無所不在的重要保障，因此未來業(yè)務不能再依靠傳統(tǒng)模式逐段轉接，必須做到快速一點即通，從而縮短業(yè)務發(fā)放時間、提高用戶體驗。傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)的接入和匯聚多數(shù)都基于FOADM(固定光分插復用器)技術，連接復雜、缺乏升級能力、需要較多的人工操作，因此運維非常復雜，未來必須引入新的技術方案。

四個維度破解城域運力難題

針對算力網(wǎng)絡城域運力需求，華為和中國移動從技術架構、長期演進、網(wǎng)絡自動化和算網(wǎng)協(xié)同等四個維度出發(fā)，提出了全新一代城域STAR OTN技術架構。張德朝詳細闡述了“STAR”的意義。

STAR中的“S”指的是Sharing，即通過網(wǎng)絡級資源共享、大幅度提升波長利用率來降低建網(wǎng)成本。張德朝表示，華為與中國移動提出了創(chuàng)新的多環(huán)共享網(wǎng)絡架構，匯聚站點由每方向獨占一套光層升級為多方向共享一套ROADM(可重構光分插復用器)，能夠大幅節(jié)省機房空間，降低組網(wǎng)成本和能耗。同時頻譜資源由每個方向獨占演進到多個匯聚環(huán)共享，大幅度提升波長利用率。“T”是指Targetting Metro，即面向城域持續(xù)優(yōu)化模塊、協(xié)議，全相干組網(wǎng)，支撐城域全業(yè)務承載長期演進。STAR OTN提出采用OTN和ROADM作為全光網(wǎng)絡基礎技術，支持電層2M-100G帶寬、光層波長級動態(tài)靈活調度能力。使用面向城域的簡化相干技術，還可以實現(xiàn)傳統(tǒng)10G非相干網(wǎng)絡升級，獲得向100G/200G/400G演進的路徑?！癆”是指Automation，即波長自動分配、光層自動調測、業(yè)務自動發(fā)放，逐步邁向自動駕駛網(wǎng)絡?！癛”是指Reconfigurable，即光層靈活可配置、連接可重構、波長無感知，實現(xiàn)站點典型配置的快速部署，大幅降低交付人員專業(yè)化技能要求。

張德朝強調，STAR OTN技術架構的核心優(yōu)勢是可大幅減少OTN網(wǎng)絡在城域匯聚和接入層的部署難度，降低機房配套資源訴求，提升云與云、云與邊、邊與邊之間協(xié)同能力，構建網(wǎng)絡自動化能力，真正破解算力網(wǎng)絡的城域運力難題。

光、電、軟全方位創(chuàng)新

周軍表示，在STAR OTN架構中，華為和中國移動從光、電、軟件三個方向都進行了創(chuàng)新。在光域領域首先提出了全程OXC化，可以做到業(yè)務波長無阻塞調度、東西南北向全可通。在接入站點的光層架構上，華為利用光電合封技術，實現(xiàn)集成度提升30%和功耗降低20%，同時還大幅降低了成本，保持了與波長無關的特性?！敖尤胝军c需要的是一個簡化的OXC方案，可在未來10年、20年持續(xù)擴展，并且實現(xiàn)波長的自動化分配、調度等，滿足端到端業(yè)務的開通?！敝苘娬f。

在電方面，10G OTN已經(jīng)難以滿足網(wǎng)絡需求，城域光網(wǎng)可以采用新型城域相干100G來更新?lián)Q代，并為200G、400G升級準備好通道。據(jù)周軍介紹，華為與中國移動近年來聯(lián)合探索城域網(wǎng)的技術演進，實現(xiàn)了干線技術的城域定制化，為100G技術進入城域網(wǎng)做好了準備。

在軟件方面，傳統(tǒng)波分規(guī)劃非常難，不適合成千上萬的城域和接入站點匹配規(guī)劃，運營商需要的是開局時一點即通，自動化擴容、自動化波道分配。周軍表示，這些也是中國移動網(wǎng)絡L4自動駕駛的要求。華為與中國移動已經(jīng)基本實現(xiàn)了波長自動規(guī)劃和分配、光層自動配置、性能自動調優(yōu)等，正在向著自動駕駛網(wǎng)絡繼續(xù)推進。

目前中國移動已經(jīng)利用OTN+OXC技術建成了一張高品質的運力干線網(wǎng)，在城域同樣希望打造一張品質運力網(wǎng)。STAR OTN架構可以很好地實現(xiàn)中國移動的需求，把算力從數(shù)據(jù)中心、云端一跳輸送給最終客戶，實現(xiàn)人人享有算力。STAR OTN技術白皮書的發(fā)布只是一個開始，未來華為將與中國移動持續(xù)攜手上下游產(chǎn)業(yè)伙伴，共筑全光品質運力網(wǎng)絡，夯實數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的基石。

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