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时代变革,千兆光网迎规模发展里程碑

2021-04-02 11:53:26 7次

2021年的春天,千兆光网“火了”。

从政府工作报告可以看出,千兆光网正与5G、物联网、数据中心等新一代基础设施一起,成为支撑数字经济发展和推动社会数字化转型的战略基石。

千兆光网是新基建的重要组成与承载底座,是否覆盖千兆光网成了我国数字化转型的重要指标,光网的建设者也背负着推进千兆光网发展的重任。

但推进的前提,是广大用户要对千兆光网有足够的认识。

3月29日,在“千兆光网助力数字经济新增长”主题论坛上,中国电信科技创新部副总经理张成良分享了他对光网络技术发展的思考:

千兆光网是国家新型信息基础设施的重要组成部分;

云网融合是新型信息技术设施和企业数字化转型的技术底座;

客户场景驱动千兆光网部署,端管云联动促进产业数字化。

基于这样的理解,中国电信表示将响应国家网络强国发展战略,践行“网是基础”,赋能千行百业。

为何千兆光网如此重要?

当前,加快推进新一代信息基础设施发展,已成为全球战略共识。千兆光网具有超高带宽、超低时延、先进可靠、绿色节能等特点,一方面成了固定通信网络的重要载体;另一方面可以与5G互助互补,共同满足行业应用需求。

我国在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中明确提出要推广升级千兆光网。2021年政府工作报告也明确要求加大5G网络和千兆光网建设力度,丰富应用场景。

工业和信息化部出台的双千兆网络协同发展计划(2021-2023年),提出未来三年我国千兆光网与5G协同发展的目标、任务与保障措施,指导各有关方面进一步凝聚共识,形成合力。

但其实,我国发展千兆光网已具备良好的基础。

从网络能力看,我国光纤网络已全面覆盖城乡,超过300个地市建成光网城市,通过组织实施6批电信普遍服务试点,行政村通光纤的比例超过99%,实现了乡村、城市同网同速。

从用户普及来看,我国固定宽带家庭普及率与移动宽带普及率已大幅度超额完成“十三五”规划目标,光纤入户占比达到94%。

新冠肺炎疫情以来,我国广覆盖大流量基础设施,保证了流量集中爆发下的互联网集中访问的畅通,有力支撑了广大人民居家隔离期间远程办公、在线教育、远程医疗等高速的应用。可以说,我国宽带网络的当前水平,能够为加快推进千兆光网提供坚实的基础。

提到超高带宽、超低时延、超高可靠性等词,大家肯定觉得很熟悉。是的,这是5G的三大特征,也是千兆光网可以与5G互助互补、协同发展的原因——5G与千兆光网既有共性又有特性。

从信道特征来看,5G是变参,干扰和衰落大;而千兆光网是恒参,只有少量反射和串扰。从接入宽带来看,5G需用户共享、不稳定,且每个用户分到的带宽有限;千兆光网是独享的、稳定的,且带宽较高。CAPEX方面,5G用户在体验较低速率时相对便宜,而千兆光网用户在体验较高速率时便宜,速率的交叉点大概是在几十Mbps。适用终端方面,5G更适合手机等中小屏、低耗电的产品;千兆光网则适合高质量、大屏幕的终端。

基于以上特征,5G与千兆光网的适用场景也有所不同。2C场景下,5G更适合对带宽和网络质量要求不那么高的业务,例如短视频等移动场景;千兆光网更适合对带宽、网络质量要求相对较高的业务场景,例如4K/8K/VR/AR等,通常应用在家庭场景。

2B场景下,5G主要适用于移动场景和光纤难部署的场景,如港口、巡警、救护车、矿井、车联网、机器人等。千兆光网则更适用于固定场景和对带宽、网络质量要求较高的场景,类似于车间、医疗、视频监控、高质量的视频会议等。

虽然5G才刚刚进入规模覆盖的发展期,但之后5G的网络肯定会不断完善。千兆光网的十年规划也考虑到了未来3-5年整个接入网会全面升级为10G PON,甚至逐渐提升到50G PON的标准。从这个角度而言,双千兆网络均处于爬坡阶段,未来2~3年都是双千兆网络建设的关键时期。当然,秉持着承载和适应更加丰富的业务应用场景的原则,整个双千兆网络都是适度超前建设的,要让“路等车”,不能让“车等路”,所以网络建设跑在应用前面没毛病。

千兆光网是云网融合的基础之一

近年来,中国电信深入推进“云转数改”战略,并强调“网是基础、云为核心、网随云动、云网一体”。因为“网是基础”,所以千兆光网也是云网融合的基础之一。中国电信正致力于引领光网络的标准演进,构建健康产业生态,助力社会数字化转型和数字经济的发展。

张成良指出,中国电信认为,云网融合应该是多云、多网,开放、互联、共享的云网,是数字化、智能化的基石。中国电信的云网可以在接入天翼云的同时接入第三方云,基础网络也一样,既可以是中国电信的网络,也可以是其他第三方的网络,然后在云网融合的基础上,实现不同业务场景对云网的需求。“只有做好基础,才能做到云网融合,如果在网络上没有发挥足够优势,就很难做到云网融合。”张成良如是说。

中国电信在光网建设方面是有充足优势的。回顾千兆光网发展历程,中国电信是率先实施光进铜退的运营商。率先规模部署100G波分系统骨干网,覆盖建成政企OTN精品网和ROADM网。

据了解,中国电信目前已建成全球最大的全光网络,覆盖全国超5亿住宅,40万+行政村,100G波分覆盖全国31省,千兆光网覆盖280座城市,政企OTN覆盖260+城市。

在“十四五”发展阶段,中国电信将推动千兆普及,实现全光网无缝覆盖奠定云网融合基础。具体来看,2021年中国电信政企OTN将对接天翼云池实现高品质入云;2023年预计实现城区及发达乡镇千兆覆盖,2025年重点行政村具备千兆能力,最终达到“三千兆”引领,光联万物的目标。

在业务发展方面,张成良始终认为,应该是客户场景驱动千兆光网部署,端管云联动促进产业数字化。据悉,目前中国电信已经在工业PON成功构建高质量工厂内网、创新家庭网关、政企OTN品质入云等方面都有了成功的云网业务案例。

正如梅特卡夫定律所描述的,一个网络的用户数越多,整个网络的价值也就越大。千兆光网也是同样,连接越多,对接入网速率的要求也会越高,而连接对骨干网的要求会提升对云的需求,形成良性循环。如此,端管云紧密耦合,从而促进更多的产业数字化。

光接入网会不断演进

张成良坦言,接入网技术本身不会停止发展,会朝着持续提升带宽、增强全业务承载和引入智能运维能力等方向不断演进。

“更高更快更强”是亘古不变的真理,50G PON是现阶段千兆光网的发展趋势。此前光接入网主要承载的是家庭业务,现在家客、工业互联网、入云、政企、移动承载等都在向光接入网扩展,千兆光网的应用场景在增加。随着业务的快速引入、接入的终端数量增多,对千兆光网的要求也“水涨船高”。为提升千兆光网的灵活性和运维效率,引入SND使能人工智能便水到渠成。

张成良强调,50G PON标准创新,将保障千兆光网具备可持续演进升级的能力。但同时他也指出,50G PON的标准是终结了过去长期的GPON和EPON两条路线,将其合二为一了。

一直以来,中国电信都持续在标准上发力。50G PON已在2018年在ITU-T正式立项,技术特征可以总结为“1套体制、2代共存、5倍带宽”,旨在支持更高带宽、融合共存、平滑升级。具体而言,1套体制,即支持10G PON(含10G-EPON、XG(S)-PON)统一升级到50G PON;2代共存,即保障10G PON和50G PON可以在现网ODN共存,并实现平滑升级;5倍带宽,即下行50G,提升5倍,上行多种速率(12.5G/25G/50G)。

据张成良透露,50G PON标准预计2021年完成系列第一版,需求标准2019年已完成,物理层/协议层正在制定。今年3月,中国电信完成业界首次50G PON样机测试,可实现下行约40Gbps的业务传输速率,同时50G PON样机可在1:32分光比、10公里光纤距离的ODN环境下完成验证设备工作。

在光传送网的演进趋势方面,中国电信立足云网融合,启动了光传送网转型。张成良指出,首先网络架构要扁平化,一二干融合,WDM/OTN到边缘,OTN部署到综合业务接入区, OTN与OLT协同并加速覆盖。其次,业务调度要全光化,骨干网从传统ROADM向高维度OXC演进,全光化向城域网延伸,构筑全光调度大网。最后,运营维护要智能化,要实现统一的智能管控,通过大数据/AI使能智慧运营,尤其AI新技术需支撑云网协同中的应用。

当前,中国电信正在积极推进千兆光网技术演进。标准化方面,中国电信主导光网国际标准40余项,国家/行业标准/规范近百项;全光网2.0方面,中国电信牵头制定的200G/400G行业标准,正引领C波段扩展技术演进;千兆接入网方面,中国电信作为创始单位倡议成立了ETSI ISG F5G工作组。

“一人不为众,独木不成林”,在持续引领光网标准演进的同时,中国电信也在不断深化与光网联盟、系统厂商、设备厂商、解决方提供商等产业链伙伴的生态合作,与其协同合作,从而不断丰富产品、创新商业模式。

张成良最后表示,千兆光网是非常底层的技术,只有真正具备了底层的网络,千兆光网才能与5G融合使能,构建联接力和运力,释放数字经济新动能,完成改变社会的使命。

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