韦乐平:全光网需要走向认知光网络

12月16日，2020年（第十四届）全球｜中国光通信发展与竞争力论坛（ODC’2020）召开，中国电信集团公司科技委主任韦乐平发表了题为“网络的云化和全光化趋势”的主题演讲。他表示，云网融合是电信业深化转型和科技创新的重大方向，未来10年内将通过协同、融合、一体的三个阶段实现物理和逻辑层的“化学反应”，展望未来，全光网凭借巨大的可用频谱、超大容量链路、超高速率、超大容量节点，将成为实现云网融合最理想的承载网底座。

三阶段实现云网一体

随着云计算的深入和普及，网络全面云化将成为不可逆转的发展趋势。IDC预测，到2025年，我国90%以上的应用将迁移到云上，数据中心将全面云化，支撑应用的网络实现网随云动就是云化的最大驱动力。从内在需要看，传统封闭刚性的网络也只有通过云化才能实现弹性资源分配、敏捷灵活组网、自动智能运行等，因此网络本身正在从以硬件为主体的架构向软件化、虚拟化、云化、服务化方向转型发展。

网中有云，云中有网，在网络全面云化的趋势之下，云网融合正在成为主旋律，以及电信业深化转型和科技创新的大方向。中国电信对云网融合提出了十六字原则：网是基础，云为核心，网随云动，云网一体，认为云网融合具有三大特征：一体化供给、一体化运营、一体化服务。

云网融合意味着两大领域的融合与创新。那么，运营商在这一领域拥有哪些优势？在韦乐平看来，云网融合大势下运营商拥有三方面优势：第一，资源优势，运营商拥有宝贵的频谱、号码和成千上万个接入局所；第二，用户优势，运营商拥有庞大的用户群和完整可靠的用户信息；第三，网络和IT优势，拥有无处不达的网络和大量DC、网络和IT资源控制权，以及云网资源控制力。

云网融合涉及两大领域的融合，是不可逆转的发展趋势，这一目标的实现不可能一蹴而就，而是需要一个过程。韦乐平认为，按照资源和数据、运营管理、业务服务、能力开放4个维度分析，云网融合在未来10年内将经历三个发展阶段，最终实现云网一体：第一，协同阶段（2021年—2022年），云网基础设施层“对接”，业务自动化开通和加载，一站式云网订购；第二，融合阶段（2023年—2027年），逻辑架构和通用组件趋同，资源和能力“物理反应”，云网统一发放和调度；第三，一体阶段（2028年—2030年），打破云网技术边界，物理和逻辑层“化学反应”，云网资源和服务成为数字化平台标准件。

全光网需要走向认知光网络

云网融合离不开大容量、高可靠网络的支撑，在韦乐平看来，全光网拥有巨大可用频谱（10THz）、超大容量链路（100Tbit/s）、超高速率（1Tbit/s）、超大容量节点（Pbit/s），是实现云网融合最理想的承载网底座。

在需求侧拉动和技术创新推动两方面作用力下，通信行业已经开始了对网络全光化的探索和实践。韦乐平表示，全光网演进分三步：传输链路光纤化，接入网光纤化，传输节点光交换化。目前第一步已经实现，正在向200Gbit/s和400Gbit/s速率演进；在第二个环节，正在推进配线段和引入线乃至房屋和桌面的光纤化，进入攻坚战阶段，光进铜退依然路长；在第三个环节，中国电信骨干网将在年底前后全面开通ROADM网，形成骨干网光网2.0，并继续向城域网乃至按入网延伸。

如同云网融合不能一蹴而就，全光网也需要一个过程。韦乐平认为，目前来看全光网1.0仍有较大市场空间。例如，全球FTTH用户约6.6亿，家庭渗透率大约仅40%，发展空间巨大；中国FTTH家庭渗透率高达85%，依然还有空间，考虑到不少装市区域的重复建设，空间可能更大。此外，从FTTH延伸至FTTR和FTTD乃至FTTT，未来全光网还有很大空间；而在FTTH/0承载层向工业互联网应用层延伸方面，精彩可能刚刚开始。

在韦乐平看来，全光网发展也面临着一些挑战。例如，光层组网范围受限，省际干线多数电路无法光层直通，目前仅适合城域网和区域干线网；骨于网ROADM节点维度和容量需继续提升，大节点线路方向多，多个平行节点浪费接口、占地大，需开发基于光背板32维乃至64维ROADM；此外，城域接入光节点需大幅度降低复杂性和成本，网络规划和运维支撑工具尚待优化和标准化。

韦乐平最后提出了认知光网络的概念，认为全光网需要走向认知光网络。在他看来，有了集中控制的SDN后，尽管可以大幅提高运维效率，然而光路的建立／拆除还得依靠人工指令，难以实现主动网络重构和主动运维。认知光网络（CON）是一种基于机器学习的新一代智能光网络，能感知外部环境并通过对外部环境的理解和学习，实时调整网络配置，智能适应外部环境的变化。“引入认知光网络后，不仅可以自动优化光网络配置，还可以提升光信噪比、预判光路质量、减少光层恢复时间、实现不同调制方式的自优化切换、提高全光网的整体性能。”韦乐平表示。
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