”工程的啟航而光速“出圈”。

　　加快建設(shè)算力網(wǎng)絡(luò)，使得“用算”如用水、用電，不僅代表著我們對(duì)未來(lái)的美好期許，更是千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的迫切訴求，乃至構(gòu)筑新時(shí)期國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的必然之舉。

　　中國(guó)移動(dòng)作為率先發(fā)布算力網(wǎng)絡(luò)、身體力行耕耘這一新賽道的先行者，已經(jīng)在算力網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施構(gòu)建、技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)開源、產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面取得了豐碩成果，并形成一系列白皮書向全行業(yè)輸出。

　　面向城域領(lǐng)域的確定性運(yùn)力升級(jí)，華為日前與中國(guó)移動(dòng)正式發(fā)布《算力時(shí)代城域STAR OTN技術(shù)白皮書》。該白皮書首次提出了STAR OTN架構(gòu)和理念，并系統(tǒng)性地介紹了STAR OTN新技術(shù)如何構(gòu)筑更簡(jiǎn)、更易、更快、更優(yōu)的光電聯(lián)動(dòng)新型城域光網(wǎng)。

　　STAR OTN：破局算力時(shí)代城域OTN新挑戰(zhàn)

　　算力網(wǎng)絡(luò)作為中國(guó)移動(dòng)“力量大廈”戰(zhàn)略的新臺(tái)基，是組成“連接+算力+能力”新型信息服務(wù)體系的重要一環(huán)。與此同時(shí)，算力網(wǎng)絡(luò)在帶寬、時(shí)延、可靠性等方面均提出了更高的要求，傳統(tǒng)“盡力而為”的網(wǎng)絡(luò)亟需迭代升級(jí)以提供確定性體驗(yàn)。中國(guó)移動(dòng)已創(chuàng)新提出基于OXC的光電聯(lián)動(dòng)新型全光網(wǎng)架構(gòu)，憑借全光互聯(lián)、高速傳輸、低時(shí)延和算光協(xié)同四大特性，打造品質(zhì)運(yùn)力底座。

　　而如果將干線網(wǎng)絡(luò)比作人體主動(dòng)脈，城域的匯聚接入就相當(dāng)于支脈和毛細(xì)血管，是算力需求的主要來(lái)源地，其重要性一點(diǎn)不亞于前者。以“東數(shù)西算”為例，針對(duì)時(shí)延就要求打造骨干<20ms、省內(nèi)/區(qū)域<5ms、城域<1ms的三級(jí)時(shí)延圈。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的城域匯聚接入站點(diǎn)數(shù)量在30萬(wàn)站以上，城域OTN在逐步下沉進(jìn)行深度廣覆蓋的過程中，需要實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)高效的組網(wǎng)，向低成本、低復(fù)雜和高靈活、高智能的“兩低”“兩高”的方向發(fā)展。

　　比如城域OTN下沉到匯聚接入層級(jí)站點(diǎn)數(shù)量將呈現(xiàn)十倍以上增加，建網(wǎng)便捷性和網(wǎng)絡(luò)靈活性是關(guān)鍵的考量因素;傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)90%流量為南北向，波分通常采用FOADM架構(gòu)，隨著算力時(shí)代到來(lái)，端、邊、云協(xié)同訴求的增加，東西向流量持續(xù)提升，需要增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度靈活性;波分網(wǎng)絡(luò)基本上采用離線規(guī)劃方式，規(guī)劃和部署并非實(shí)時(shí)無(wú)縫銜接，沒有演進(jìn)性、人工介入多，帶來(lái)大量的開通和維護(hù)成本。

　　“城域匯聚層及以下，光交叉節(jié)點(diǎn)維度數(shù)較少，采用傳統(tǒng)OXC架構(gòu)相對(duì)‘高配’，存在設(shè)備過配、資源利用率低、運(yùn)維復(fù)雜的挑戰(zhàn)。如何基于現(xiàn)有技術(shù)創(chuàng)新解決這個(gè)問題，是城域OTN很重要的一個(gè)命題。”中國(guó)移動(dòng)研究院基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所副所長(zhǎng)張德朝告訴C114.

　　為此，華為與中國(guó)移動(dòng)深入研究城域網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)，從技術(shù)架構(gòu)、長(zhǎng)期演進(jìn)、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和算網(wǎng)協(xié)同等四個(gè)維度出發(fā)，提出了全新一代城域STAR OTN技術(shù)架構(gòu)。之所以命名為“STAR”，一方面其網(wǎng)絡(luò)形態(tài)單節(jié)點(diǎn)向下呈星型發(fā)散結(jié)構(gòu);另一方面每一個(gè)字母代表了其某項(xiàng)特征，組合起來(lái)就是新架構(gòu)的主要優(yōu)勢(shì)所在。

　　“S”即Sharing，網(wǎng)絡(luò)級(jí)資源共享，大幅度提升波長(zhǎng)利用率，實(shí)現(xiàn)更低成本建網(wǎng);“T”即Targetting Metro，面向城域，優(yōu)化模塊、協(xié)議，支撐城域全業(yè)務(wù)長(zhǎng)期演進(jìn);“A”即Automation，波長(zhǎng)自動(dòng)分配，光層自動(dòng)調(diào)測(cè)，業(yè)務(wù)自動(dòng)發(fā)放，逐步邁向自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò);“R”即Reconfigurable，光層靈活可配置，連接可重構(gòu)，波長(zhǎng)無(wú)感知，站點(diǎn)典配實(shí)現(xiàn)去專業(yè)化，快速部署。

　　四大關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新：鑄就城域確定性運(yùn)力

　　架構(gòu)上的創(chuàng)新有賴于技術(shù)上的創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)。面對(duì)城域算力網(wǎng)絡(luò)新需求和新挑戰(zhàn)，結(jié)合城域網(wǎng)絡(luò)多環(huán)少波的特點(diǎn)，《算力時(shí)代城域STAR OTN技術(shù)白皮書》重點(diǎn)介紹了四個(gè)方面的技術(shù)創(chuàng)新。

　　首先是基于多環(huán)共享架構(gòu)的新型WSS技術(shù)。WSS是實(shí)現(xiàn)ROADM波長(zhǎng)調(diào)度等功能的關(guān)鍵器件，傳統(tǒng)的WSS為1*N結(jié)構(gòu)，即接收一個(gè)方向的合波光信號(hào)，把合波光信號(hào)按波長(zhǎng)調(diào)度到N個(gè)方向。針對(duì)城域多環(huán)匯聚到一組匯聚節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)方式，在匯聚節(jié)點(diǎn)將1*N WSS改進(jìn)為新型M*N WSS，即一組WSS支持多環(huán)接入，實(shí)現(xiàn)多環(huán)共享一組WSS，從而節(jié)省空間，降低功耗和成本。張德朝表示，這是STAR OTN非常核心的一個(gè)技術(shù)特征。

　　其次是基于多器件合封的邊緣極簡(jiǎn)ROADM技術(shù)。傳統(tǒng)ROADM主要面向2維以上場(chǎng)景，例如4維/9維/20維/32維ROADM，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，成本較高。面向城域接入環(huán)典型的2維場(chǎng)景，采用新型極簡(jiǎn)ROADM技術(shù)，基于光分路器、耦合器和相干接收器，無(wú)需WSS器件即可保留ROADM的Colorless/Flexgrid(無(wú)色/柔性波長(zhǎng)通道)等關(guān)鍵特性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)路由功能;同時(shí)，利用光電器件合封技術(shù)，可大幅提高光電芯片的集成度，降低復(fù)雜度、成本和功耗，匹配接入節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)方式;

　　第三是基于硅光技術(shù)的新型城域相干模塊技術(shù)。以往較低網(wǎng)絡(luò)層面上多采用10G非相干技術(shù)，進(jìn)一步提升性能時(shí)面臨色散、PMD等補(bǔ)償問題，相干及oDSP的引入就變得至關(guān)重要。相干100G/200G技術(shù)傳輸距離長(zhǎng)、容量大、產(chǎn)業(yè)成熟，前期主要針對(duì)干線長(zhǎng)距場(chǎng)景設(shè)計(jì)。針對(duì)城域網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的150~300km傳輸需求，《白皮書》提出對(duì)傳統(tǒng)相干光模塊的關(guān)鍵組件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化FEC算法以降低oDSP芯片復(fù)雜度、采用硅光技術(shù)小型化光模塊降低功耗等。在傳統(tǒng)100G/200G相干光模塊技術(shù)基礎(chǔ)上可在短時(shí)間內(nèi)快速推出適合城域網(wǎng)絡(luò)使用的低功耗、低成本、高容量的新型城域相干100G/200G光模塊。

　　最后是基于類MCM的光層數(shù)字化標(biāo)簽技術(shù)。光層數(shù)字標(biāo)簽通過類MCM調(diào)制方式將高速數(shù)字信號(hào)做載波，疊加多載波低速調(diào)制信息，在oDSP內(nèi)部直接對(duì)碼流電信號(hào)調(diào)制，調(diào)節(jié)深度可精確控制;收端通過相關(guān)技術(shù)將子載分離進(jìn)行單獨(dú)監(jiān)控，可消除相互干擾、碼間串?dāng)_，發(fā)揮數(shù)字信號(hào)糾錯(cuò)能力，獲得長(zhǎng)距離多載波并行傳輸，對(duì)信號(hào)影響小，是實(shí)現(xiàn)光層OAM信息承載的優(yōu)選技術(shù)方案。2021年，中國(guó)移動(dòng)提出光層OAM技術(shù)，定義了波長(zhǎng)資源可視化、單波功率檢測(cè)等特性，已進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng)實(shí)踐。面向城域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步增強(qiáng)波長(zhǎng)自動(dòng)分配、檢測(cè)和校驗(yàn)等功能，可大幅提升網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)駕駛水平。

　　值得一提的是，《白皮書》還提供了城域STAR OTN組網(wǎng)場(chǎng)景分析，幫助業(yè)界更好認(rèn)知和理解如何基于新架構(gòu)組建城域OTN網(wǎng)絡(luò)，以及由此帶來(lái)的諸多收益。

　　預(yù)計(jì)到2030年，全球通用算力需求將增長(zhǎng)10倍以上，AI算力需求將增長(zhǎng)500倍以上。承載著新時(shí)期“均有無(wú)而通萬(wàn)物”使命的算力網(wǎng)絡(luò)，前景廣闊且利在長(zhǎng)遠(yuǎn)。中國(guó)移動(dòng)已通過高維OXC和大容量OTN解決了城域核心及以上網(wǎng)層大容量靈活調(diào)度，通過OTN CPE解決了城域邊緣及用戶的高等級(jí)業(yè)務(wù)泛在接入，此次《算力時(shí)代城域STAR OTN技術(shù)白皮書》的發(fā)布補(bǔ)足了中間環(huán)節(jié)，是城域匯聚層以下光傳送網(wǎng)面向算力網(wǎng)絡(luò)需求的全新技術(shù)探索，無(wú)疑對(duì)打造算力時(shí)代的光電協(xié)同底座具有重大指導(dǎo)意義。