中國電信高霞：通感一體技術(shù)助力光網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維

7月19日消息（水易）昨日，CIOE中國光博會(huì)與C114通信網(wǎng)聯(lián)合舉辦“2024中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”最后一期研討會(huì)——“智能光網(wǎng)絡(luò)：應(yīng)對算力新挑戰(zhàn)”正式上線。中國電信研究院工程師高霞博士表示，隨著光傳輸技術(shù)的持續(xù)升級演進(jìn)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，物理層基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)智化管理，如資源點(diǎn)數(shù)字化、光纜端口路由可視化、故障風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測智能化等是保障光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可靠承載的底座。

通感一體技術(shù)助力光網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維

光網(wǎng)絡(luò)通感一體技術(shù)基于既有光纖網(wǎng)絡(luò)，通過物理層感知器采集環(huán)境或光學(xué)參量，結(jié)合數(shù)據(jù)處理單元，實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評估和故障定位，是光網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維的重要手段。

近年來，基于ODSP和DFOS的感知器受到廣泛關(guān)注。其中，ODSP技術(shù)基于光收發(fā)器，通過提取SOP、縱向光功率等光學(xué)參量，實(shí)現(xiàn)故障識別，無需額外器件擴(kuò)展，與通信系統(tǒng)兼容性較好，但對DSP芯片性能要求較高，且多故障點(diǎn)精準(zhǔn)定位是一大難點(diǎn)。DFOS技術(shù)基于光纖背向散射，通過測量散射光的強(qiáng)度、頻率、相位、SOP等光學(xué)參量的變化，可實(shí)現(xiàn)光纖故障的分布式監(jiān)測和定位。常用的技術(shù)包括時(shí)域的基于瑞利散射的OTDR/Φ-OTDR，基于拉曼散射的ROTDR、基于布里淵散射BOTDA/R，以及頻域的OFDR?；贒FOS的通信感知一體化實(shí)現(xiàn)方式包括，基于暗光纖，可用于光纜路由普查以及地震等環(huán)境事件觀測；基于波分復(fù)用，可能存在通感信號串?dāng)_，可用于業(yè)務(wù)光纜的在線監(jiān)測；基于同頻共用，可提高頻譜利用率，但同樣存在通感信號串?dāng)_，目前還在實(shí)驗(yàn)室研究階段，未來商用與現(xiàn)有通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的兼容性是一大挑戰(zhàn)。

高霞表示，當(dāng)然在使用通感一體技術(shù)時(shí)，應(yīng)依據(jù)場景（例如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)階段、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維階段等）選擇合適的感知技術(shù)、重點(diǎn)關(guān)注測量的動(dòng)態(tài)范圍、空間分辨率、頻率響應(yīng)，靈敏度、準(zhǔn)確率等性能指標(biāo)。

值得一提的是，在標(biāo)準(zhǔn)化方面，過去兩到三年，IMT-2020(5G)推進(jìn)組、CCSA、ITU等國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)組織都在不斷完善和推進(jìn)通感一體技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，推動(dòng)該技術(shù)的商用。

應(yīng)用場景廣闊，加速落地實(shí)踐

高霞表示，基于國內(nèi)外應(yīng)用案例，通感一體技術(shù)基于既有光纖網(wǎng)絡(luò)可用于PON、ROADM等網(wǎng)絡(luò)的故障定位診斷，周界入侵、交通流量等智慧城市建設(shè)以及冰川和海底地震等災(zāi)害監(jiān)測等，應(yīng)用前景廣闊。

目前中國電信在光網(wǎng)絡(luò)智慧運(yùn)維方面，基于通感一體技術(shù)，結(jié)合AI算法和管控平臺(tái)，開展了光纜外破預(yù)警、光纜同路由監(jiān)測、光纜應(yīng)變監(jiān)測等場景試點(diǎn)。此外，海纜安全智能監(jiān)控方面，開展了基于通感一體技術(shù)的海纜故障、漁船非法拋錨等研究，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)海纜中斷次數(shù)減少，業(yè)務(wù)快速搶修。此外，監(jiān)測地震、洋流、火山、隕石著陸等海洋信號，構(gòu)建空、天、地、海一體化災(zāi)害事故監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，提高災(zāi)害事故監(jiān)測感知能力，也是未來研究熱點(diǎn)。

數(shù)字孿生可以實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、維護(hù)和優(yōu)化、運(yùn)營全生命周期的映射，基于光網(wǎng)絡(luò)底層的器件、光纖等基礎(chǔ)模型，可以實(shí)現(xiàn)態(tài)勢感知、故障溯源、性能預(yù)測等功能模型，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)的自評估。中國電信也在積極推動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和白皮書的完善和制定。

更長遠(yuǎn)來看，未來大模型也有助于推動(dòng)整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)的智慧化運(yùn)維?；谕ㄓ瞄_源大模型，學(xué)習(xí)光網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識與特征數(shù)據(jù)，輸出預(yù)置網(wǎng)絡(luò)核心場景任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)大模型，實(shí)現(xiàn)大模型輔助啞資源管理等網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維，滿足網(wǎng)絡(luò)自治，加速云網(wǎng)自智能力達(dá)到L4水平。

“通感一體技術(shù)在光網(wǎng)絡(luò)中的前景廣闊，也存在一些挑戰(zhàn)?！备呦急硎?，后續(xù)可能需要優(yōu)化設(shè)計(jì)通信與傳感系統(tǒng)高效集成方案，解決通感信號的串?dāng)_問題；研究跨中繼傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)長距離傳感方案；針對場景優(yōu)化系統(tǒng)硬件、關(guān)鍵器件國產(chǎn)化、推動(dòng)規(guī)?；a(chǎn)，降低成本；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效壓縮和優(yōu)化后處理算法架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)故障的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測。

高霞表示，未來中國電信將持續(xù)關(guān)注新技術(shù)方向，積極推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定，并與產(chǎn)業(yè)界學(xué)術(shù)界等協(xié)同合作，共同推動(dòng)整個(gè)通感一體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

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