算力時(shí)代，以光筑底：STAR OTN打造光電聯(lián)動(dòng)新型全光網(wǎng)

（計(jì)育青/文）2022年下半年，隨著“東數(shù)西算”八大國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)進(jìn)入規(guī)模建設(shè)階段，后續(xù)的骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)建設(shè)也進(jìn)入了規(guī)劃和部署時(shí)期。由于城域網(wǎng)連接著算力網(wǎng)絡(luò)的最終客戶，在很大程度上影響著客戶對(duì)帶寬、時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)可用率和接入便捷性等的體驗(yàn)，因此一張高品質(zhì)的城域網(wǎng)絡(luò)對(duì)于算力時(shí)代而言是必不可少的。

近日，華為與中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合面向業(yè)界發(fā)布了《算力時(shí)代城域STAR OTN技術(shù)白皮書(shū)》。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)張德朝表示：“針對(duì)城域匯聚層以下多環(huán)、少波等特征，STAR OTN創(chuàng)新架構(gòu)可解決城域匯聚層以下傳統(tǒng)光交叉設(shè)備過(guò)配、資源利用率低、運(yùn)維復(fù)雜的挑戰(zhàn)?！比A為光傳送領(lǐng)域總裁周軍認(rèn)為，STAR OTN可以用來(lái)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)，從而幫助電信運(yùn)營(yíng)商更好地應(yīng)對(duì)算力時(shí)代的挑戰(zhàn)。

算力時(shí)代更需要好網(wǎng)絡(luò)

2021年，中國(guó)移動(dòng)率先宣布要將以算力為中心、網(wǎng)絡(luò)為根基，向全社會(huì)提供像自來(lái)水、電力一樣“一點(diǎn)接入、即取即用”的算力服務(wù)。2022年2月，中國(guó)“東數(shù)西算”工程正式啟動(dòng)，中國(guó)移動(dòng)陸續(xù)發(fā)布了算力網(wǎng)絡(luò)、算網(wǎng)大腦、運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)等一系列創(chuàng)新研究成果。國(guó)內(nèi)各省市對(duì)于算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的反應(yīng)都非常積極，山東、廣西、上海、青海紛紛發(fā)布了算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃。

經(jīng)過(guò)2022年的建設(shè)，如今算力網(wǎng)絡(luò)正在國(guó)內(nèi)社會(huì)生活的方方面面發(fā)揮作用，從天氣預(yù)報(bào)、科學(xué)計(jì)算到人工智能、游戲渲染，處處都有算力網(wǎng)絡(luò)在背后提供支撐。對(duì)于“東數(shù)西算”的骨干網(wǎng)絡(luò)，中國(guó)移動(dòng)創(chuàng)新地提出了400G+OXC(全光交叉連接)的光電聯(lián)動(dòng)新型全光網(wǎng)架構(gòu)方案，但是業(yè)界對(duì)城域網(wǎng)的討論還比較少。周軍認(rèn)為城域網(wǎng)與骨干網(wǎng)不同，骨干網(wǎng)核心層可能只是千站規(guī)模，但下面的一般匯聚站可能會(huì)增加到萬(wàn)站，再往下要把算力像自來(lái)水一樣送到千家萬(wàn)戶，可能會(huì)上升到幾十萬(wàn)站規(guī)模。站點(diǎn)規(guī)模逐級(jí)放大，導(dǎo)致城域網(wǎng)在具體建設(shè)中面臨著成本、業(yè)務(wù)調(diào)度靈活性和運(yùn)維復(fù)雜性三個(gè)方面的難題。

張德朝表示，業(yè)務(wù)調(diào)度靈活性是未來(lái)算力無(wú)所不在的重要保障，因此未來(lái)業(yè)務(wù)不能再依靠傳統(tǒng)模式逐段轉(zhuǎn)接，必須做到快速一點(diǎn)即通，從而縮短業(yè)務(wù)發(fā)放時(shí)間、提高用戶體驗(yàn)。傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)的接入和匯聚多數(shù)都基于FOADM(固定光分插復(fù)用器)技術(shù)，連接復(fù)雜、缺乏升級(jí)能力、需要較多的人工操作，因此運(yùn)維非常復(fù)雜，未來(lái)必須引入新的技術(shù)方案。

四個(gè)維度破解城域運(yùn)力難題

針對(duì)算力網(wǎng)絡(luò)城域運(yùn)力需求，華為和中國(guó)移動(dòng)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)。張德朝詳細(xì)闡述了“STAR”的意義。

STAR中的“S”指的是Sharing，即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)級(jí)資源共享、大幅度提升波長(zhǎng)利用率來(lái)降低建網(wǎng)成本。張德朝表示，華為與中國(guó)移動(dòng)提出了創(chuàng)新的多環(huán)共享網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，匯聚站點(diǎn)由每方向獨(dú)占一套光層升級(jí)為多方向共享一套R(shí)OADM(可重構(gòu)光分插復(fù)用器)，能夠大幅節(jié)省機(jī)房空間，降低組網(wǎng)成本和能耗。同時(shí)頻譜資源由每個(gè)方向獨(dú)占演進(jìn)到多個(gè)匯聚環(huán)共享，大幅度提升波長(zhǎng)利用率?！癟”是指Targetting Metro，即面向城域持續(xù)優(yōu)化模塊、協(xié)議，全相干組網(wǎng)，支撐城域全業(yè)務(wù)承載長(zhǎng)期演進(jìn)。STAR OTN提出采用OTN和ROADM作為全光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)技術(shù)，支持電層2M-100G帶寬、光層波長(zhǎng)級(jí)動(dòng)態(tài)靈活調(diào)度能力。使用面向城域的簡(jiǎn)化相干技術(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)10G非相干網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，獲得向100G/200G/400G演進(jìn)的路徑?！癆”是指Automation，即波長(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)?！癛”是指Reconfigurable，即光層靈活可配置、連接可重構(gòu)、波長(zhǎng)無(wú)感知，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)典型配置的快速部署，大幅降低交付人員專(zhuān)業(yè)化技能要求。

張德朝強(qiáng)調(diào)，STAR OTN技術(shù)架構(gòu)的核心優(yōu)勢(shì)是可大幅減少OTN網(wǎng)絡(luò)在城域匯聚和接入層的部署難度，降低機(jī)房配套資源訴求，提升云與云、云與邊、邊與邊之間協(xié)同能力，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化能力，真正破解算力網(wǎng)絡(luò)的城域運(yùn)力難題。

光、電、軟全方位創(chuàng)新

周軍表示，在STAR OTN架構(gòu)中，華為和中國(guó)移動(dòng)從光、電、軟件三個(gè)方向都進(jìn)行了創(chuàng)新。在光域領(lǐng)域首先提出了全程O(píng)XC化，可以做到業(yè)務(wù)波長(zhǎng)無(wú)阻塞調(diào)度、東西南北向全可通。在接入站點(diǎn)的光層架構(gòu)上，華為利用光電合封技術(shù)，實(shí)現(xiàn)集成度提升30%和功耗降低20%，同時(shí)還大幅降低了成本，保持了與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)的特性。“接入站點(diǎn)需要的是一個(gè)簡(jiǎn)化的OXC方案，可在未來(lái)10年、20年持續(xù)擴(kuò)展，并且實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的自動(dòng)化分配、調(diào)度等，滿足端到端業(yè)務(wù)的開(kāi)通?！敝苘娬f(shuō)。

在電方面，10G OTN已經(jīng)難以滿足網(wǎng)絡(luò)需求，城域光網(wǎng)可以采用新型城域相干100G來(lái)更新?lián)Q代，并為200G、400G升級(jí)準(zhǔn)備好通道。據(jù)周軍介紹，華為與中國(guó)移動(dòng)近年來(lái)聯(lián)合探索城域網(wǎng)的技術(shù)演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了干線技術(shù)的城域定制化，為100G技術(shù)進(jìn)入城域網(wǎng)做好了準(zhǔn)備。

在軟件方面，傳統(tǒng)波分規(guī)劃非常難，不適合成千上萬(wàn)的城域和接入站點(diǎn)匹配規(guī)劃，運(yùn)營(yíng)商需要的是開(kāi)局時(shí)一點(diǎn)即通，自動(dòng)化擴(kuò)容、自動(dòng)化波道分配。周軍表示，這些也是中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)L4自動(dòng)駕駛的要求。華為與中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)自動(dòng)規(guī)劃和分配、光層自動(dòng)配置、性能自動(dòng)調(diào)優(yōu)等，正在向著自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)推進(jìn)。

目前中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)利用OTN+OXC技術(shù)建成了一張高品質(zhì)的運(yùn)力干線網(wǎng)，在城域同樣希望打造一張品質(zhì)運(yùn)力網(wǎng)。STAR OTN架構(gòu)可以很好地實(shí)現(xiàn)中國(guó)移動(dòng)的需求，把算力從數(shù)據(jù)中心、云端一跳輸送給最終客戶，實(shí)現(xiàn)人人享有算力。STAR OTN技術(shù)白皮書(shū)的發(fā)布只是一個(gè)開(kāi)始，未來(lái)華為將與中國(guó)移動(dòng)持續(xù)攜手上下游產(chǎn)業(yè)伙伴，共筑全光品質(zhì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)，夯實(shí)數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的基石。

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