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          推進新型城域網技術革新 激活算力新潛能

           (計育青/文)2022年下半年,隨著“東數西算”八大國家算力樞紐節點進入規模建設階段,后續的骨干網、城域網建設也進入了規劃和部署時期。由于城域網連接著算力網絡的最終客戶,在很大程度上影響著客戶對帶寬、時延、網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,華為與中國移動聯合面向業界發布了《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、少波等特征,STAR OTN創新架構可解決城域匯聚層以下傳統光交叉設備過配、資源利用率低、運維復雜的挑戰?!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、更優的光電聯動新型城域光網,從而幫助電信運營商更好地應對算力時代的挑戰。

          算力時代更需要好網絡

          2021年,中國移動率先宣布要將以算力為中心、網絡為根基,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“東數西算”工程正式啟動,中國移動陸續發布了算力網絡、算網大腦、運力網絡等一系列創新研究成果。國內各省市對于算力網絡建設的反應都非常積極,山東、廣西、上海、青海紛紛發布了算力網絡建設行動計劃。

          經過2022年的建設,如今算力網絡正在國內社會生活的方方面面發揮作用,從天氣預報、科學計算到人工智能、游戲渲染,處處都有算力網絡在背后提供支撐。對于“東數西算”的骨干網絡,中國移動創新地提出了400G+OXC(全光交叉連接)的光電聯動新型全光網架構方案,但是業界對城域網的討論還比較少。周軍認為城域網與骨干網不同,骨干網核心層可能只是千站規模,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模。站點規模逐級放大,導致城域網在具體建設中面臨著成本、業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,因此未來業務不能再依靠傳統模式逐段轉接,必須做到快速一點即通,從而縮短業務發放時間、提高用戶體驗。傳統光傳送網的接入和匯聚多數都基于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

          針對算力網絡城域運力需求,華為和中國移動從技術架構、長期演進、網絡自動化和算網協同等四個維度出發,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,即通過網絡級資源共享、大幅度提升波長利用率來降低建網成本。張德朝表示,華為與中國移動提出了創新的多環共享網絡架構,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),能夠大幅節省機房空間,降低組網成本和能耗。同時頻譜資源由每個方向獨占演進到多個匯聚環共享,大幅度提升波長利用率?!癟”是指Targetting Metro,即面向城域持續優化模塊、協議,全相干組網,支撐城域全業務承載長期演進。STAR OTN提出采用OTN和ROADM作為全光網絡基礎技術,支持電層2M-100G帶寬、光層波長級動態靈活調度能力。使用面向城域的簡化相干技術,還可以實現傳統10G非相干網絡升級,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、業務自動發放,逐步邁向自動駕駛網絡?!癛”是指Reconfigurable,即光層靈活可配置、連接可重構、波長無感知,實現站點典型配置的快速部署,大幅降低交付人員專業化技能要求。

          張德朝強調,STAR OTN技術架構的核心優勢是可大幅減少OTN網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、邊與邊之間協同能力,構建網絡自動化能力,真正破解算力網絡的城域運力難題。

          光、電、軟全方位創新

          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新。在光域領域首先提出了全程OXC化,可以做到業務波長無阻塞調度、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年持續擴展,并且實現波長的自動化分配、調度等,滿足端到端業務的開通?!敝苘娬f。

          在電方面,10G OTN已經難以滿足網絡需求,城域光網可以采用新型城域相干100G來更新換代,并為200G、400G升級準備好通道。據周軍介紹,華為與中國移動近年來聯合探索城域網的技術演進,實現了干線技術的城域定制化,為100G技術進入城域網做好了準備。

          在軟件方面,傳統波分規劃非常難,不適合成千上萬的城域和接入站點匹配規劃,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絡L4自動駕駛的要求。華為與中國移動已經基本實現了波長自動規劃和分配、光層自動配置、性能自動調優等,正在向著自動駕駛網絡繼續推進。

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

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          承受不住他的巨大尺寸

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