C114訊 3月9日消息（艾斯）在今日由CIOE中國(guó)光博會(huì)與C114通信網(wǎng)聯(lián)合推出的大型研討會(huì)系列活動(dòng)——“2023中國(guó)光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”第三期“全光算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研討會(huì)”上，北京郵電大學(xué)信息光子學(xué)與光通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室趙永利教授針對(duì)我國(guó)F5.5G技術(shù)發(fā)展面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)進(jìn)行了深入分析和觀點(diǎn)分享。
他指出，算力是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成部分，高效算力調(diào)度需要強(qiáng)大運(yùn)力支撐。
當(dāng)前我國(guó)千兆固網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并駕齊驅(qū)，由F5G和5G分別組成的兩張地面和天空千兆網(wǎng)絡(luò)，將能夠提而算力時(shí)代全光底座所需要的確定性運(yùn)力。
“雙千兆”時(shí)代即將到來(lái) “雙5G”提供支撐
2020年5月22日，我國(guó)政府工作報(bào)告明確重點(diǎn)支持新基建。工信部、國(guó)資委明確開(kāi)展“雙G雙提”，推動(dòng)固定寬帶和移動(dòng)寬帶雙雙邁入千兆時(shí)代。
趙永利教授談到，雙5G指的是無(wú)線5G和固定5G——無(wú)線5G意味著在空中有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接。固定5G（F5G）意味著在地面上有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使光纖無(wú)處不在。5G和F5G都具有數(shù)據(jù)速率高、連接密度大和傳輸延遲低三種典型特征。通過(guò)雙5G的協(xié)同，打造連接和傳輸一體化，可以促進(jìn)社會(huì)全方位數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
“通過(guò)雙千兆網(wǎng)絡(luò)，我們將能夠具備數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的算力+數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)力，打造無(wú)處不在的光聯(lián)接，提供觸手可及的算力服務(wù)。通過(guò)雙千兆提供的確定性運(yùn)力，將算力與運(yùn)力相結(jié)合，將能夠全面支撐個(gè)人、家庭、行業(yè)數(shù)字化高品質(zhì)需求。”他表示。根據(jù)我國(guó)幾大電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃，全面邁入“雙千兆”時(shí)代已經(jīng)指日可待。
可以肯定的是，當(dāng)前，我國(guó)千兆固網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并駕齊驅(qū)，用戶數(shù)量和終端數(shù)量龐大。但是，根據(jù)第三方調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在全球5G發(fā)展水平對(duì)比中，5G覆蓋率方面，韓國(guó)領(lǐng)先，美國(guó)第四，中國(guó)第六。在5G速率方面，除我國(guó)外，美國(guó)、澳大利亞、瑞士和韓國(guó)均達(dá)到了千兆水平。同時(shí)，在F5G方面，光接入技術(shù)已是全球?qū)拵н\(yùn)營(yíng)商所選擇的主流技術(shù)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)千兆業(yè)務(wù)已成主流，萬(wàn)兆業(yè)務(wù)已逐步出現(xiàn)。
當(dāng)前F5G發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
趙永利教授詳細(xì)介紹到，F(xiàn)5G的關(guān)鍵技術(shù)可以根據(jù)邏輯劃分為底層平面、管道感知平面、分布式協(xié)議平面、自動(dòng)管理控制平面和業(yè)務(wù)編排平面幾類(lèi)。
在底層平面，技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力是進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速度。其中最具代表性的關(guān)鍵技術(shù)有200/400/800G高速傳輸技術(shù)、光纖擴(kuò)頻技術(shù)和光交叉連接（OXC）技術(shù)。高階調(diào)制、提高線路波特率、多子載波的硅光集成模塊，可以進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)帶寬，降低每比特光傳輸的成本和功耗。他表示，在接入網(wǎng)或骨干網(wǎng)中采用多波段共纖傳輸和C+L波段，可以充分利用現(xiàn)有光纖資源。此外，OXC采用全光背板實(shí)現(xiàn)板與板之間的網(wǎng)狀互聯(lián)，可以擴(kuò)大交叉容量，降低功耗。
“主要是從時(shí)間、空間、頻率三個(gè)維度進(jìn)行資源挖掘，實(shí)現(xiàn)多維資源的集成調(diào)度，實(shí)現(xiàn)光電與服務(wù)的協(xié)調(diào)適配。”趙永利教授分析道。
在管道感知層平面，基于OSU的端到端傳輸框架是最重要的關(guān)鍵技術(shù)�；贠SU的OTN可以承載從2Mb/s到100Gb/s的多粒度客戶端業(yè)務(wù)訪問(wèn)。2Mbps的承載能力可以為業(yè)務(wù)提供靈活的多粒度管道，有利于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)感知，是高品質(zhì)算力網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的最佳承載技術(shù)。OSUflex的框架開(kāi)銷(xiāo)、簡(jiǎn)化的封裝路徑以及OSU和ODU之間的混合粒度交換將成為NG-OTN設(shè)備技術(shù)革命的關(guān)鍵。
在分布式協(xié)議平面，其關(guān)鍵技術(shù)集中在如何對(duì)小顆粒用戶業(yè)務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)快速響應(yīng)，以應(yīng)對(duì)OSU帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大的復(fù)雜控制問(wèn)題。因此，需要關(guān)注兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：1)根據(jù)業(yè)務(wù)需求的變化，快速動(dòng)態(tài)調(diào)整帶寬粒度；2)海量連接的高并發(fā)業(yè)務(wù)重構(gòu)技術(shù)，基于OSU的網(wǎng)絡(luò)單根光纖斷開(kāi)可能影響10萬(wàn)條業(yè)務(wù)。同時(shí)，趙永利教授指出，通過(guò)采用大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)極簡(jiǎn)動(dòng)態(tài)管道協(xié)議，將能夠擺脫傳統(tǒng)建立光網(wǎng)絡(luò)連接速度慢的問(wèn)題。
在自動(dòng)管理控制平面，需要充分發(fā)揮資源集中控制的優(yōu)勢(shì)。光網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)模擬網(wǎng)絡(luò)，基于數(shù)字孿生的資源可視化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光纖啞資源潛在帶寬資源的可視和管理，能夠?qū)崟r(shí)反映網(wǎng)絡(luò)資源的狀態(tài)以及業(yè)務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)，從而有效支撐資源可視以及健康保障。此外，人工智能技術(shù)已被證明可以很好地應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)故障管理。針對(duì)業(yè)務(wù)的確定性保護(hù)，可以考慮采用知識(shí)圖譜等技術(shù)，進(jìn)一步提高故障定位的準(zhǔn)確性和速度。為了充分發(fā)揮NFV的優(yōu)勢(shì)和為業(yè)務(wù)提供計(jì)算、存儲(chǔ)和傳輸資源的協(xié)同控制，探索面向資源融合的網(wǎng)絡(luò)資源協(xié)同控制方案能夠?qū)崿F(xiàn)云網(wǎng)資源的高度協(xié)同。
在業(yè)務(wù)編排平面，意圖驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)切片端到端自動(dòng)編排和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的全生命周期管理與部署將成為重要的關(guān)鍵技術(shù)。
F5.5G技術(shù)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
“算力網(wǎng)絡(luò)對(duì)F5G提出新需求，推動(dòng)F5G持續(xù)演進(jìn)。”趙永利教授在演講中表示，基于F5G技術(shù)的全光底座已成為新一代數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。算力網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)發(fā)展，提出了極致體驗(yàn)、云網(wǎng)融合、數(shù)字行業(yè)和自智網(wǎng)絡(luò)等新需求，從而推動(dòng)F5G持續(xù)演進(jìn)。
他強(qiáng)調(diào)，為構(gòu)筑算力時(shí)代的全光底座，需在綠色超寬、安全可靠、泛在靈活、智能敏捷等方面實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)。在F5G原有的超大帶寬、全光連接、確定體驗(yàn)三個(gè)維度的基礎(chǔ)上，增加綠色全光網(wǎng)、實(shí)時(shí)可靠連接、光纖傳感和可視三個(gè)維度，由此定義了F5.5G，并推動(dòng)固網(wǎng)持續(xù)演進(jìn)。
“F5.5G將開(kāi)啟全光互聯(lián)新時(shí)代。F5.5G能夠提供云光一體化服務(wù)，打造全光算力網(wǎng)絡(luò)堅(jiān)實(shí)底座。通過(guò)全光一跳入云，實(shí)現(xiàn)智慧家庭沉浸XR和全屋智能；辦公類(lèi)園區(qū)海量終端和泛在多元；制造類(lèi)園區(qū)彈性智能和精密制造；大行業(yè)的數(shù)智生產(chǎn)和實(shí)時(shí)調(diào)度；F5.5G全光網(wǎng)泛在超寬、綠色極簡(jiǎn)、敏捷高效和極致體驗(yàn)；光纜網(wǎng)的通感一體、智能防護(hù)。”
在趙永利教授看來(lái)，面向未來(lái)的F5.5G技術(shù)發(fā)展，我國(guó)需要主動(dòng)搶占F5.5G全球標(biāo)準(zhǔn)話語(yǔ)權(quán)。他分析到，2019年前的F1G-F4G由西方定義標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)被動(dòng)跟隨。2019年中國(guó)率先提出F5G，歐洲ETSI共同推進(jìn)，迅速成為全球共識(shí)。2022年中國(guó)主動(dòng)定義F5.5G，持續(xù)引領(lǐng)標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái)，產(chǎn)業(yè)力量需要通過(guò)發(fā)揮國(guó)內(nèi)光產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，定義新代際，搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)、話語(yǔ)權(quán)。
他指出，眼下雙千兆的發(fā)展機(jī)遇包括如下三個(gè)方面：1)提高用戶實(shí)際體驗(yàn)，推進(jìn)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，提升用戶實(shí)際網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)；2)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)個(gè)人信息安全，雙千兆網(wǎng)路需要重視網(wǎng)絡(luò)凈化、隱私保護(hù)；3)迎接6G/F6G時(shí)代，構(gòu)建天地一體化“人、機(jī)、物、靈”網(wǎng)絡(luò)，雙千兆能力需進(jìn)一步升級(jí)。
“算力是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成部分，高效算力調(diào)度需要強(qiáng)大運(yùn)力支撐。雙千兆并不是技術(shù)發(fā)展的終點(diǎn)。”趙永利教授在演講的最后表示。 
