全光網發展趨勢有哪些？十大趨勢介紹

2022-08-19 17:40:42 作者：X-iao 3039

1、全光網發展趨勢有哪些

全光網發展趨勢主要有網絡的全光化、全光網傳輸鏈路的高容量、全光網交換節點的高容量化、全光網恢復時間的持續優化、全光網的云化、全光網的智能化、全光網的開放化、全光網的泛在化、全光網成本的優化和全光接入與5G/6G的統籌發展等等。

2、全光網十大趨勢介紹

(1)網絡的全光化

微處理器從單核發展到數千核的Tera級計算;超算機能力十年增長千倍，預計2025年可達每秒千億億次;視頻成第一驅動力，流量接近網絡2/3，AR/VR將加劇容量需求;物聯網高端機器的超強感知和反應需更高速率帶寬和低時延連接;除此之外，還有新應用需求，如低時延/抖動，確定性、高可用性等。在供給側方面，主要是傳輸鏈路的光纖化趨近100%，接入網的光纖化已高達93%，標志著網絡側傳輸和接入的全光化(全光網1.0階段)接近尾聲。網絡干線傳輸交換節點的光化即將完成，正向城域接入網拓展?？傮w來說，即全網的光化正從1.0階段邁向2.0的真正全光化新階段。

全光網趨勢有哪些

(2)全光網傳輸鏈路的高容量

主要從DWDM和TDM兩個方向做了介紹。其中DWDM方向主要是，從傳統C波段80波可以以很小的代價和技術改造擴展至C波段96波和擴展C+波段120波，可分別獲取20%和50%的擴容增益。目前，最新趨勢是擴展C+波段120波加波L+段120波共240波，擴容增益可望高達200%，主要挑戰是權衡奈奎斯特濾波補償和放大器性能TDM方向，主要是利用新型oDSP，基于130G波特的QPSK單波400Gbps傳輸距離可從600公里擴至1500公里(2023年后)，可覆蓋99%的干線復用段距離。

(3)全光網交換節點的高容量化

基于波長交換方式的擴容趨勢，目前以20維為主。32維ROADM的300T能夠滿足目前最大節點容量的需求。64維ROADM的600T可滿足2023年最大節點容量的需求?；趥鹘y物理隔離的多光纖空分復用和交換方式的擴容阻塞率低，增長慢，光的透明性好，擴容潛力大。因此，近中期，節點容量可以繼續依靠波長交換方式的 ROADM擴容;中長期，節點和鏈路將不得不依靠多光纖空分復用和交換技術。

(4)全光網恢復時間的持續優化

主要包括硬件和軟件層面的優化。在硬件層面，典型WSS倒換時間是1秒左右，改進空間較小;OTU倒換時間的關鍵是激光器波長的倒換，有實驗室通過控制和算法的優化，已能將OTU倒換時間降至3秒之內。軟件層面，主要是通過引入“集中路由計算+分布式控制”替代“分布式計算+分布式控制”，可以規避波長、中繼和路由的沖突，減少恢復時間。通過PCE和SDN的全網拓撲抽象，利用CPU空閑時間可以進行故障恢復預計算，從而減少恢復路由的計算時間。引入機器學習，實現光性能劣化、光纖或設備故障的預測，節省業務調測和恢復時間乃至實現主動重路由，大幅減少恢復時間。

(5)全光網的云化

DC預測2025年，中國90%以上的應用將遷移到云上，DC將全面云化。作為支撐應用的網絡實現網隨云動是云化的最大驅動力，除了高實時性、高敏感性和本地性應用外，網絡各領域都將全面云化。除此之外，傳統封閉剛性的網絡本身正從硬件為主體的架構向軟件化、虛擬化、云化、智能化、服務化的深度轉型方向發展，全光網不例外。

(6)全光網的智能化

在全光網智能化的表現中，認知光網絡(CON)是其中的典型之一，這是一種基于機器學習的新一代智能光網絡，能自動感知、理解和學習外部環境，實時調整網絡配置，智能的適應外部環境的變化。其核心是認知決策系統，負責管理傳輸要求和網絡事件?？刂坪凸芾硐到y則負責控制和傳播相關信令。它不僅可以自動優化光網絡配置，還可以快速故障檢測和定位、實時光路性能監測和質量預判、自動優化傳輸參數、實現流量預測和路由規劃、進行故障尋根、減少光層恢復時間等，提高全光網的整體質量。

(7)全光網的開放化

為了應對行業發展乏力的嚴峻局面，借鑒IT業的發展經驗和引入SDN/NFV/Cloud的契機，實現層間和層內的功能解耦、降低成本、創建開放的產業生態成為電信業維系可持續發展的關鍵和共識。韋樂平介紹稱，SDN意味著軟硬解耦和網絡功能軟件化，是網絡開放化的基礎。另外，從無線接入網開始，網絡的各個領域都在逐步走向開放，如接口標準化、軟硬件解耦、光電解耦、硬件白盒化、軟件開源化等，全光網也不例外，反而是走的較快的領域之一。韋樂平還提到開放步驟主要包括開放光線路系統、開放光交換節點、開放功能塊等。

(8)全光網的泛在化

隨著需求側應用的持續發展和供給側設備成本的持續下降，全光網正開始向網絡邊緣擴展，邁向端到端的泛在化全光網絡。網絡傳送側和網絡接入側都在發生變化。他提出，全光網的長遠目標是成為像電插座般無處不在的光插座。

(9)全光網成本的優化

在網絡傳送側，關鍵是技術創新和規模經濟。在物理層創新是去掉網絡邊緣不必要的功能和放松不必要的嚴酷溫度要求等;研發新一代光交換器件。在網絡層則是走向SDN控制的、軟硬件解耦和光電解耦的“灰盒”乃至“白盒”系統，推動全光網生態的開放和繁榮。在架構上要結合邊緣云的部署引入融合承載的新型城域網架構。同時還要實現邊緣DCI等設備的IT化，包括架構開放、接口標準、軟硬解耦、光電解耦、協議減少、軟件開源、灰盒/白盒、可管可控等。

(10)全光接入與5G/6G的統籌發展

全光網既是5G/6G的最佳承載，其光接入段又是5G/6G的競爭者，兩者唯有統籌協同，各取所長，不可偏廢。業務應用方面，5G/6G側重中小屏幕、中等帶寬和質量的數據業務和短視頻，光接入側重大屏幕、高帶寬和高質量的數據業務和視頻。商業模式方面，光接入對流量不敏感，通常采用包月制，5G/6G對流量敏感，側重流量受限的階梯流量制。5G側重50Mb/s以下速率更經濟，千兆光接入網對速率不敏感，側重50Mb/s以上速率。固移融合，將從傳統并不成功的固移融合(FMC)逐步邁向5GC單棧協議下的有線無線融合(WWC)新階段。

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