ICC訊石&光電產業(yè)大會專訪 | 中國聯(lián)通唐雄燕：全光底座創(chuàng)新實踐成果展示

      ICC訊 5月16-18日，2024中國光谷·光電子信息產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會在中國光谷科技會展中心圓滿舉辦，中國聯(lián)通在展臺：1B08，50G PON &FTTR聯(lián)合演示專場亮相，帶來了公司在光網絡的技術研究和應用實踐中形成的一系列成果并與專業(yè)觀眾進行介紹交流。

  光網絡是新型數字基礎設施的堅實底座，中國聯(lián)通在光網絡的技術研究和應用實踐中形成的一系列成果，為光網絡行業(yè)發(fā)展提供了很好的參考。為此，在本次大會期間，ICC訊石非常有幸邀請中國聯(lián)通研究院副院長、首席科學家唐雄燕博士對中國聯(lián)通全光底座創(chuàng)新實踐進行了詳細解讀。

  問：中國聯(lián)通在業(yè)內率先提出了“全光底座”的理念，目前在業(yè)內也得到了廣泛的認可，請簡單概括一下全光底座的內涵及理解。

  多年來，中國聯(lián)通在光網絡領域一直在不斷創(chuàng)新，并形成一系列成果，在2020年發(fā)布《云時代的全光底座白皮書》，從新一代數字基礎設施的底座角度，去闡述光網絡的地位和作用，首次提出了“全光底座”概念。

全光底座的基本內涵應該是在云業(yè)務和算力業(yè)務不斷發(fā)展的情況確保光網絡架構和組網的穩(wěn)定性和可靠性、高速光接入的泛在和快速、光網絡業(yè)務供給的智能和靈活，其技術范疇包括了光網絡的總體體系架構、高速傳輸及組網、新型光纖光纜、全光綜合接入、SDN化及開放解耦、智能化增強及內生安全等方面。

  問：在全光底座的總體架構中，中國聯(lián)通都提出了哪些創(chuàng)新方案及應用?

  基于全光底座總體架構，中國聯(lián)通開展了一系列技術方案創(chuàng)新和應用實踐，舉幾個例子：中國聯(lián)通從2012年開始啟動了北京-武漢-上海-廣州的日字環(huán)OTN 骨干網絡建設，這是中國第一張OTN ASON網絡，2016年又開始打造基于OTN的金融精品網，提出了基于時延的業(yè)務路由策略，在業(yè)內首創(chuàng)了光業(yè)務網概念和技術體系，2020年啟動了基于SDN業(yè)務編排器和OTN-CPE控制器的多域多廠家組網下的政企精品網建設，成為了光業(yè)務網的典范。

      在光層組網中，中國聯(lián)通2017年從京津冀ROADM區(qū)域網絡開始，逐步建成了覆蓋全國的全球最大單域ROADM/WSON網絡，并在2022年5月17日正式發(fā)布。該網絡創(chuàng)新地采用了OMSP+WSON的協(xié)同保護機制，提出了基于光參約束的智能路由算法，保障了網絡可靠性，得到用戶廣泛認可。在城域網中，為解決高速邊緣計算而引入100G DWDM系統(tǒng)下沉，提出了池化波分的概念，在滿足現有網絡架構和網絡保護方式下，有效提升了城域光網絡光纖資源的使用效率，保護了既有投資。

      中國聯(lián)通是網絡SDN化的積極推動者和實踐者，2015年發(fā)布了面向網絡云化的新一代網絡架構CUBE-Net2.0,光網絡的SDN化是其中的關鍵內容。中國聯(lián)通基于SDN技術理念提出了光網絡管控編排體系，并基于SDN統(tǒng)一管控技術，在國內率先提出了采用開放解耦組網的建設模式，包括了面向專線接入的OTN-CPE、數據中心互聯(lián)（DCI）和城域組網的模塊化波分等，大幅降低了網絡建設成本，提升了網絡運營效率，也得到了業(yè)界的認可和借鑒。

  問：光纖光纜是光網絡的基礎，中國聯(lián)通也展示了在光纖方面的創(chuàng)新成果。請介紹和分享一下，作為運營商，為何要參與到光纖的創(chuàng)新中來?作為運營商，參與光纖光纜基礎網絡創(chuàng)新有什么優(yōu)勢?

  10多年前，2013年左右，100G相干傳輸系統(tǒng)開始大規(guī)模的商用，功能強大的DSP可以自動補償傳統(tǒng)的色度色散(CD)、偏振模色散（PMD）等參數，光傳輸系統(tǒng)的非線性成為限制高速傳輸系統(tǒng)長距離傳輸的主要因素，中國聯(lián)通基于運營商的視角，充分認識到，光纖的使用壽命很長，新型光纖的選擇必須圍繞解決系統(tǒng)的非線性積極開展技術創(chuàng)新，而且需要統(tǒng)籌考慮光纖和傳輸系統(tǒng)需求，而不僅僅關注光纖本身。為此，中國聯(lián)通聯(lián)合國內外光纖光纜公司及設備商，開展了濟南-青島、新疆哈密-巴里坤等多條線路的大有效面積低損耗G.654光纖光纖光纜現網試點，并進行了多廠家400G系統(tǒng)在G.654光纖上的性能測試，最終得出了兼具大有效面積和低損耗特性的G.654.E光纖更加符合未來陸地400G傳輸系統(tǒng)需求的結論，并推動完成了相關的國內外標準化工作，該創(chuàng)新成果獲得2017年國家科技進步獎。G.654.E光纖目前在國內三大運營商已開始大規(guī)模建設，服務于400G光網絡建設及國家東數西算戰(zhàn)略落地，并且也在多個國外運營商規(guī)模使用。

  問：國家東數西算戰(zhàn)略背景下，面向智算/超算業(yè)務接入和互聯(lián)承載等需求，全光底座有哪些創(chuàng)新?

  作為算力網絡概念的倡導者，中國聯(lián)通近年積極推動算力時代的承載網絡技術創(chuàng)新，2021年發(fā)布的中國聯(lián)通CUBE-Net3.0網絡創(chuàng)新體系明確提出構建“聯(lián)接+計算+智能”的新一代數字基礎設施，算力全光底座和“IPv6+”算力承載網是其中的重要內容。中國聯(lián)通在2022年發(fā)布了《算力時代的全光底座》白皮書，進一步完善了全光底座的技術體系。面向國家東數西算工程，中國聯(lián)通積極構建全光算力互聯(lián)網絡。當前生成式人工智能的快速發(fā)展帶來了對海量數據高效傳輸的巨大需求，過去依賴人工運送硬盤方式搬移數據，效率低，時間成本高，中國聯(lián)通通過基于光網絡技術創(chuàng)新打造的任務式數據傳送能力，可以實現TB量級海量數據的分鐘級傳送，很好解決了“低帶寬等不起、高帶寬用不起”的問題。RDMA流量無損傳輸過去只能在智算中心內部實現，中國聯(lián)通通過OTN無損技術創(chuàng)新實現了RDMA超長距離無損傳輸，將智算中心內部的RDMA技術擴展到智算中心之間應用，為東數西算場景下的智算互聯(lián)奠定了技術基礎。新型智算中心的發(fā)展還將會對高速傳輸系統(tǒng)的組網提出更高的要求。

  問：全光底座是算力網絡的基礎，全光網絡安全是數字信息基礎設施大安全的前提和重要組成部分，重要性不言而喻。新形勢下通信產業(yè)發(fā)展和安全訴求給全光底座在安全方面帶來哪些挑戰(zhàn)和要求?

  中國聯(lián)通作為國家網絡安全產業(yè)鏈鏈長，高度重視光網絡安全工作，對于算力時代全光底座的安全，我們是這樣理解的：

      一是國家數字化轉型戰(zhàn)略的需要。全光底座作為“東數西算”的運力網絡，需要提供持續(xù)安全穩(wěn)定的高可靠、高可用的網絡服務，實現真正穩(wěn)定可靠的新一代數字信息基礎設施。

      二是網絡安全技術發(fā)展的驅動。內生安全既是發(fā)展方向，也是挑戰(zhàn)。業(yè)界迫切需要將先進的網絡安全理念應用到全光網絡建設中，構建堅若磐石的安全防護能力，以應對新的網絡攻擊。

      三是全光網絡業(yè)務發(fā)展的要求。光網絡既是基礎網又是業(yè)務網，光網絡應具有提供各種安全服務的差異化能力。OTN/WDM業(yè)務下沉，OTN/WDM設備面向客戶直接提供高品質業(yè)務，對設備的安全認證、安全防御和安全態(tài)勢感知提出了更高的要求。

      對于全光底座，產業(yè)鏈安全也很重要，只有打造自主可控的產業(yè)鏈，建立多元化的安全供應體系，才能經得起產業(yè)鏈中斷供的沖擊。當然，健全全光網絡端到端、全生命周期安全可靠的運營服務體系，是建設好安全可靠全光網絡的基本要求。

  問：在當前算力網絡和AI大模型蓬勃發(fā)展的形式下，光網絡迎來了新一輪的發(fā)展機遇，這也增大了光網絡全生命周期運營維護難度，迫切需要提升光網絡的智能化水平和智慧運營。作為運營商，在這方面，中國聯(lián)通有哪些創(chuàng)新?

  隨著光網絡技術快速進步和廣泛應用，光網絡規(guī)模日趨龐大，網絡體系也日益復雜。通過增強光網絡的內生智能化能力，能夠為算力服務提供高效、可靠、智能的運力保障。中國聯(lián)通一直努力在自智光網路領域開展創(chuàng)新工作，探索光網絡數字孿生和通感一體等內生能力，已在相關方向開展了模型算法研發(fā)、方案現網驗證等一系列創(chuàng)新工作。如通過OTDR以及DSP內生感知等通感一體技術，實現精準、動態(tài)地監(jiān)測光網絡及環(huán)境的實時狀態(tài)，提升網絡整體的感知能力；同時，利用數字孿生技術，通過層次化精準的孿生仿真，實現光網絡智能化推演、自動分析決策、自主配置執(zhí)行等功能，推進光網絡向高階自智化方向演進。

  問：50G PON和FTTR是F5G-A時代兩大關鍵技術，是中國產業(yè)鏈提出的下一代光接入網演進方向，在這方面中國聯(lián)通有哪些創(chuàng)新?

  唐博士：隨著寬帶用戶對家庭內部Wi-Fi網絡質量日益敏感，中國聯(lián)通于2019年在業(yè)界率先提出開展光纖到房間(FTTR)技術研究與應用分析，而后積極牽頭并參與國內外FTTR相關標準的制定工作，支撐FTTR升級迭代和平滑演進，引領FTTR應用實踐。

  在PON技術演進方面，目前50G PON標準已制定完成，產業(yè)鏈積極推動系統(tǒng)成熟。2B場景是業(yè)界公認的50G PON主要應用場景之一，中國聯(lián)通于2021年牽頭了國家重點研發(fā)計劃項目《超低時延、超大連接、安全可信的工業(yè)無源光網絡架構與系統(tǒng)研究及應用示范》，實現光纖網絡賦能工業(yè)互聯(lián)網，以50G PON為基礎打造工業(yè)級光網絡;中國聯(lián)通于2023年完成50G PON及Wi-Fi 7的技術驗證測試，并發(fā)布《中國聯(lián)通50G PON園區(qū)類應用場景白皮書1.0》。中國聯(lián)通定義了包括從50G PON光接入局端到客戶內網FTTR再到Wi-Fi8毫米波空口的下一代U-CAN超融合接入網，并聯(lián)合東南大學、華為等產業(yè)鏈伙伴在長沙馬欄山視頻文創(chuàng)園開展4K制播上云的U-CAN承載解決方案攻關。中國聯(lián)通除了不斷推動F5G-A網絡架構與應用場景的創(chuàng)新，今年4月還在全球云網寬帶產業(yè)協(xié)會(WBBA)牽頭成立了用戶駐地網(CPN)工作組，助力駐地網全球產業(yè)繁榮發(fā)展。

圖片來源：光電產業(yè)大會