中國移動(dòng)韓柳燕：以光筑底、以算為核，構(gòu)建承載算力的新型傳送網(wǎng)

3月9日消息（九九）在今天舉行的“2023中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇-全光算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研討會(huì)”上，中國移動(dòng)研究院傳送網(wǎng)研究室經(jīng)理韓柳燕表示，算力時(shí)代網(wǎng)為根基，需要發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)化領(lǐng)先優(yōu)勢，根據(jù)“以網(wǎng)連算、以網(wǎng)強(qiáng)算、算網(wǎng)一體”的發(fā)展理念，升級構(gòu)建承載算力的新型傳送網(wǎng)。

以網(wǎng)連算

“以網(wǎng)連算”聚焦光網(wǎng)連接能力提升，面向東數(shù)西算樞紐算力連接，中國移動(dòng)以光筑底、以算為核，構(gòu)建新一代扁平化、大帶寬、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)以支撐算力網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。一方面，提出新一代基于OXC的光電聯(lián)動(dòng)型全光網(wǎng)架構(gòu)，干線mesh化組網(wǎng)，降低業(yè)務(wù)端到端傳輸時(shí)延；另一方面，隨著波長資源利用率提高，提升單載波速率和傳輸距離，推動(dòng)下一代骨干網(wǎng)向400G發(fā)展。

韓柳燕介紹，中國移動(dòng)基于OXC技術(shù)推進(jìn)光網(wǎng)絡(luò)扁平化演進(jìn)，規(guī)劃基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)骨干（樞紐節(jié)點(diǎn)間20ms）、省域/區(qū)域（3-5ms）和城市（1ms）三級時(shí)延圈，構(gòu)建低時(shí)延和差異化算網(wǎng)能力。在技術(shù)層面，首先要進(jìn)一步增強(qiáng)光纖的mesh化連接，其次基于OXC做到光層一跳直達(dá)，減少繞轉(zhuǎn)；再次做好光電協(xié)同，高效調(diào)度。

OXC性能是限制光層交叉容量和靈活調(diào)度能力提升的核心因素，在交叉維度、擴(kuò)展頻譜、靈活調(diào)度方面需進(jìn)一步提升。2k分辨率LCoS無法滿足維度提升要求，需推動(dòng)4k分辨率LCoS研制，從而提高全光節(jié)點(diǎn)容量；OXC需擴(kuò)展波段滿足長距400G 80波需求，針對C（6T）+L（6T）頻譜擴(kuò)展方案，應(yīng)推動(dòng)關(guān)鍵器件支持，形成產(chǎn)業(yè)鏈合力；調(diào)頂OAM機(jī)制是實(shí)現(xiàn)光電聯(lián)動(dòng)的關(guān)鍵，引入光層OAM機(jī)制定義開銷幀格式，能夠拓展光層OAM功能，實(shí)現(xiàn)光電聯(lián)動(dòng)高效運(yùn)維能力。

在400G高速傳輸方面，中國移動(dòng)從2018年開始就400G進(jìn)行持續(xù)性系統(tǒng)研究和攻關(guān)，并在2022年底首次在現(xiàn)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)5616km寧波-貴安-寧波實(shí)時(shí)400G QPSK系統(tǒng)現(xiàn)網(wǎng)傳輸驗(yàn)證，創(chuàng)造世界紀(jì)錄。針對16QAM、16QAM-PCS、QPSK等多種碼型競爭，中國移動(dòng)在充分考慮性能、產(chǎn)業(yè)鏈等關(guān)鍵因素后，解決130GBd技術(shù)難點(diǎn)，QPSK將是更好的長距骨干方案，推進(jìn)面向長距場景的400G調(diào)制格式技術(shù)路線收斂。

韓柳燕指出，為滿足代際單纖容量翻番的基本需求，采用400G QPSK意味著光纖波段必須從C波段擴(kuò)展至全新的C+L波段，且總寬度不小于12THz，面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。在寬譜器件方面，需要推進(jìn)研發(fā)全新L6T EDFA，改進(jìn)鉺纖摻雜與工藝，提升Er+濃度并抑制激發(fā)態(tài)吸收，改善增益帶寬、飽和功率與噪聲系數(shù)，縮小EDFA體積；在功率轉(zhuǎn)移方面，C6T+L6T后，受激拉曼散射效應(yīng)（SRS）帶來的功率轉(zhuǎn)移問題凸顯，需要提升智能規(guī)劃及自動(dòng)化均衡能力，克服SRS帶來的功率轉(zhuǎn)移影響。

以網(wǎng)強(qiáng)算

“以網(wǎng)強(qiáng)算”主要解決傳送網(wǎng)如何對算力業(yè)務(wù)進(jìn)行增強(qiáng)與賦能的問題。一方面增強(qiáng)算網(wǎng)切片差異化承載，面向城域5G等業(yè)務(wù)增強(qiáng)，引入MTN FGU小顆粒技術(shù)，提升硬切片靈活性，滿足算力差異化承載需求；面向政企專網(wǎng)等場景，引入OSU小顆粒度技術(shù)，滿足高價(jià)值用戶靈活入算需求，高效利用網(wǎng)絡(luò)資源。另一方面增強(qiáng)智能化感知調(diào)度能力。在傳送網(wǎng)末端設(shè)備提升業(yè)務(wù)感知能力，實(shí)現(xiàn)算力業(yè)務(wù)“即接即用”；通過識別業(yè)務(wù)SLA需求，實(shí)現(xiàn)差異化服務(wù)，匹配不同等級用戶需求；提升切片資源調(diào)度靈活性，進(jìn)一步提升傳送網(wǎng)切片分級調(diào)度能力。

韓柳燕介紹，SPN小顆粒技術(shù)（FGU，F(xiàn)ine Granularity Unit）將SPN硬切片粒度由5Gbps降至10Mbps，提供N*10Mbps硬切片，構(gòu)建端到端高效、無損、靈活、可靠的通道和承載方式，為算力提供業(yè)界領(lǐng)先的靈活顆粒度硬切片能力。FGU選擇10Mbps顆粒，P節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延較傳統(tǒng)2M降低5倍，抖動(dòng)較分組切片降低99%，同步精度達(dá)到5ns，性能達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先。FGU OAM機(jī)制采用66B控制碼塊和替換IDLE方案，不占用業(yè)務(wù)額外帶寬，為每條小顆粒提供獨(dú)立完善的OAM。在線帶寬無損調(diào)整功能采用逐跳方案，可為算網(wǎng)等各類業(yè)務(wù)提供按需、無損、快速帶寬調(diào)整。而光業(yè)務(wù)單元OSU可將OTN最小顆粒由1Gb/s降為10Mb/s，是下一代OTN的重要演進(jìn)方向。面向未來業(yè)務(wù)發(fā)展，OSU需在業(yè)務(wù)映射、幀結(jié)構(gòu)和通道層到服務(wù)層映射3大方向推進(jìn)技術(shù)方案和標(biāo)準(zhǔn)研制。

SPN既是中國移動(dòng)城域主體網(wǎng)絡(luò)，也是是未來邊緣和泛在算力承載的主要網(wǎng)絡(luò)之一。目前SPN網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)算的挑戰(zhàn)在于如何將硬切片能力給到算力，因?yàn)楫?dāng)前已有的SR源路由主要適用于分組和IP，沒有考慮硬管道，算力無法在端到端業(yè)務(wù)中直接調(diào)用硬切片。為此，中國移動(dòng)對SRv6的End進(jìn)行了擴(kuò)展，本地終結(jié)SR源路由處理后綁定到MTN/FGU切片虛接口或者隧道，從而在端到端的段路由上可以直接匹配硬切片和軟切片能力。該方案實(shí)現(xiàn)了算力與SPN端到端軟硬切片的靈活匹配，為算力提供開放的差異化網(wǎng)絡(luò)能力。

韓柳燕指出，隨著靈活入算業(yè)務(wù)發(fā)展，OTN承載業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)性逐步增強(qiáng)，OTN網(wǎng)絡(luò)需具備精確感知、靈活匹配業(yè)務(wù)需求的能力。面向算網(wǎng)協(xié)同的OTN客戶側(cè)業(yè)務(wù)感，中國移動(dòng)提出OTN支持地址感知能力，靈活入算；流量感知能力，實(shí)現(xiàn)資源按需調(diào)度；以及品質(zhì)感知能力，識別業(yè)務(wù)L2/L3表頭，匹配業(yè)務(wù)SLA等級，提供差異化服務(wù)。

算網(wǎng)一體

韓柳燕介紹，中國移動(dòng)聯(lián)合業(yè)界推出算網(wǎng)一體設(shè)備Cloud SPN，利用SPN集成算力板卡，實(shí)現(xiàn)專用SPN架構(gòu)和通用算力架構(gòu)的兼容。

2022年Cloud SPN試點(diǎn)與移動(dòng)云對接，實(shí)現(xiàn) SPN FPGA算力和移動(dòng)云GPU算力協(xié)同，即移動(dòng)云GPU算力進(jìn)行模型訓(xùn)練，本地SPN FPGA算力進(jìn)行推理，為行業(yè)用戶提供圖像質(zhì)檢、數(shù)據(jù)分析等豐富多彩的算力服務(wù)。

試點(diǎn)情況顯示，園區(qū)內(nèi)Cloud SPN設(shè)備空余槽位插入算力板卡，在提供傳統(tǒng)專線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基礎(chǔ)上，增加新的算力服務(wù)；算力節(jié)點(diǎn)可廣覆蓋大組網(wǎng)，組網(wǎng)后的算力節(jié)點(diǎn)發(fā)揮N平方優(yōu)勢，隨著數(shù)據(jù)樣本的迭代增加，效率不斷提升，檢測結(jié)果超過人工檢測；算網(wǎng)一體可簡化網(wǎng)絡(luò)層次，降低整體功耗。

算網(wǎng)一體目前處于探索和發(fā)展階段。韓柳燕表示：“SPN和算力深度結(jié)合，可助力實(shí)現(xiàn)算力泛在化部署，推動(dòng)算網(wǎng)一體實(shí)踐和發(fā)展。”

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