智能光網(wǎng)絡勢在必行：豐富應用場景，提升到國家級新高度

智能光網(wǎng)絡，也稱為ASON(Automatically Switched Optical Network)，是在傳送平面SDH、光傳送網(wǎng)(OTN)之上增加了獨立控制平面的光網(wǎng)絡，支持目前傳送網(wǎng)可以提供的各種速率和不同信號特性(如格式、比特率等)的業(yè)務。ASON網(wǎng)絡可以在兩個客戶網(wǎng)元之間提供具有固定帶寬的傳輸通道，通道界定在光網(wǎng)絡的輸入接入點和輸出接入點之間。

光網(wǎng)絡(Optical Network)一般指使用光纖作為主要傳輸介質(zhì)的廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)或者新建的大范圍的局域網(wǎng)。光網(wǎng)絡具有傳輸速度高、傳輸距離長等特點。光網(wǎng)絡使用光纖傳輸?shù)木W(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，不只是以太網(wǎng)可以通過光纖傳輸，部分非以太網(wǎng)-像令牌環(huán)網(wǎng)、令牌總線網(wǎng)、FDDI等也可以使用光纖傳輸數(shù)據(jù)。

2021年，國家加大對千兆寬帶行業(yè)的支持力度。今年我國政府工作報告明確要求加大5G網(wǎng)絡與千兆光網(wǎng)建設力度，豐富應用場景，把千兆光網(wǎng)的戰(zhàn)略地位，提升到國家級新高度。

工信部發(fā)布的《“雙千兆”網(wǎng)絡協(xié)同發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》提出，到2021年底，我國千兆光纖網(wǎng)絡要具備覆蓋2億戶家庭的能力，萬兆無源光網(wǎng)絡(10G PON)及以上端口規(guī)模超過500萬個，千兆寬帶用戶突破1000萬戶。在此背景下，國內(nèi)三大運營商積極響應，均提出推進千兆光網(wǎng)建設。隨著5G時代的到來，新一代光網(wǎng)絡呼之欲出。

《“雙千兆”網(wǎng)絡協(xié)同發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》是為貫徹落實《政府工作報告》部署要求，推進“雙千兆”網(wǎng)絡建設互促、應用優(yōu)勢互補、創(chuàng)新業(yè)務融合，進一步發(fā)揮“雙千兆”網(wǎng)絡在拉動有效投資、促進信息消費和助力制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等方面的重要作用，加快推動構(gòu)建新發(fā)展格局，由工業(yè)和信息化部制定的行動計劃。以千兆光網(wǎng)和5G為代表的“雙千兆”網(wǎng)絡，能向單個用戶提供固定和移動網(wǎng)絡千兆接入能力，具有超大帶寬、超低時延、先進可靠等特征，二者互補互促，是新型基礎(chǔ)設施的重要組成和承載底座。2021年3月，工業(yè)和信息化部以“工信部通信〔2021〕34號”印發(fā)通知，公布了《“雙千兆”網(wǎng)絡協(xié)同發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》

在近日舉辦的光通信高質(zhì)量論壇系列活動的第三場線上活動“當AI遇到光：智能光網(wǎng)絡”上，專家指出，作為新一代光網(wǎng)絡的代表，智能光網(wǎng)有著廣闊的發(fā)展空間。隨著人工智能技術(shù)的不斷成熟，成功案例層出不窮，萬物皆可AI不再是一句空話。面向下一代光網(wǎng)絡，AI必然會有一席之地。

2020年11月，國家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公室副主任楊小偉表示，“十三五”時期，我國網(wǎng)信事業(yè)蓬勃發(fā)展、碩果累累：數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模從“十三五”初的11萬億元，增長到2019年的35.8萬億元，占GDP比重超過36%，對GDP貢獻率達67.7%?？梢?，數(shù)字經(jīng)濟已經(jīng)成為我國社會發(fā)展的重要引擎。電信行業(yè)作為新基建中新型信息基礎(chǔ)設施能力，無疑是社會和經(jīng)濟數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)支撐力量。因此電信行業(yè)自身就必須率先完成數(shù)字化。

隨著IP業(yè)務的持續(xù)快速增長，對 網(wǎng)絡 帶寬的需求變得越來越高，同時由于IP業(yè)務流量和流向的不確定性，對網(wǎng)絡帶寬的動態(tài)分配要求也越來越迫切。為了適應IP業(yè)務的特點，光傳輸網(wǎng)絡開始向支持帶寬動態(tài)靈活分配的智能光網(wǎng)絡方向 發(fā)展 。在這種趨勢下，自動交換光網(wǎng)絡(ASON)應運而生。ASON網(wǎng)絡是由信令控制實現(xiàn)光傳輸網(wǎng)內(nèi)鏈路的連接/拆線、交換、傳送等一系列功能的新一代光網(wǎng)絡。ASON使得光網(wǎng)絡具有了智能性，代表了下一代光網(wǎng)絡的發(fā)展方向。

智能光網(wǎng)絡的演進策略 智能光網(wǎng)絡具有先進的技術(shù)和突出的優(yōu)勢，是構(gòu)建新一代光網(wǎng)絡的核心技術(shù)之一。根據(jù)自身業(yè)務和網(wǎng)絡 發(fā)展 需要，合理的引入和開展新業(yè)務新運營模式，逐步向智能光網(wǎng)絡演進;要保證與原有網(wǎng)絡設備的良好兼容和業(yè)務的平滑過渡?！　　　? 目前我國已經(jīng)投入巨資建立起了規(guī)模龐大的SDH和WDM網(wǎng)絡，它們承擔著的骨干網(wǎng)絡的信息傳送任務，這些網(wǎng)絡不具有智能。鑒于此種情況，在發(fā)展ASON網(wǎng)絡的策略方面，可以采取分兩步走的方式： 第一步：在現(xiàn)有網(wǎng)絡中引入智能光網(wǎng)絡集中控制系統(tǒng)，向外提供標準的UNI接口，實現(xiàn)流量工程和帶寬按需自動配置。

可以在現(xiàn)有光傳輸網(wǎng)的層面選擇幾個核心大節(jié)點配置大型交叉連接系統(tǒng)，這種方式可以首先屏蔽現(xiàn)有網(wǎng)絡的多廠商環(huán)境，構(gòu)建一個基于網(wǎng)格狀網(wǎng)的靈活、強大的智能核心層，或者保持現(xiàn)有傳輸網(wǎng)不做變動。第二步：待智能光網(wǎng)絡技術(shù)，特別是NNI信令協(xié)議最終實現(xiàn)標準化，例如GMPLS/G.ason等技術(shù)的進一步成熟，可以在網(wǎng)絡中建立信令機制。對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡的帶寬配置仍可以繼續(xù)由集中控制系統(tǒng)來實現(xiàn)?？梢哉f未來兩種方式將并存，只有這樣才可能保證全網(wǎng)的端到端配置。如果最終全網(wǎng)實現(xiàn)了GMPLS/G.ason ，網(wǎng)管系統(tǒng)將演變成網(wǎng)絡資源的管理監(jiān)控系統(tǒng)和業(yè)務的政策服務器，提供諸如網(wǎng)絡性能，故障處理和資源監(jiān)控等功能，將繼續(xù)在未來智能光網(wǎng)絡中發(fā)揮必不可少的重要作用。

在光網(wǎng)絡中引入AI是光網(wǎng)絡發(fā)展的最重要的一個方向，也代表著智能光網(wǎng)絡的未來。然而，目前AI賦能光網(wǎng)絡方面仍存在不小的挑戰(zhàn)。

5G時代引發(fā)了大量垂直行業(yè)新業(yè)務的差異化需求，使得網(wǎng)絡運維日趨復雜，智能化是解決這些問題的關(guān)鍵。那么運營商該如何推動AI技術(shù)在光網(wǎng)領(lǐng)域的落地呢?

光纖收發(fā)器，是一種將短距離的雙絞線電信號和長距離的光信號進行互換的以太網(wǎng)傳輸媒體轉(zhuǎn)換單元，在很多地方也被稱之為光電轉(zhuǎn)換器(Fiber Converter)。有了光纖收發(fā)器，也為需要將系統(tǒng)從銅線升級到光纖，為缺少資金、人力或時間的用戶提供了一種廉價的方案。光纖收發(fā)器的作用是將要發(fā)送的電信號轉(zhuǎn)換成光信號，并發(fā)送出去，同時能將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸入到接收端。

A端發(fā)射，B端接收。首先光纖收發(fā)器按光纖芯數(shù)分類有2種，一種是單模雙纖光纖收發(fā)器，一種是單模單纖光纖收發(fā)器。A、B只有單模單纖光纖收發(fā)器才會使用到。

因為單模單纖收發(fā)器它是通過一芯光纖來傳輸，那么發(fā)射和接收光都是同時通過一根光纖芯來傳輸。這樣的情況，要實現(xiàn)正常通訊就必須用到2種波長的光來區(qū)分。

因此單模單纖收發(fā)器的光模塊發(fā)射光波長就有2個，一般是1310nm/1550nm，遠距離是1490nm/1550nm。這樣一對收發(fā)器的互連的2端就會存在區(qū)別，一端收發(fā)器發(fā)射1310nm、接收1550nm。另一端則是發(fā)射1550nm、接收1310nm。那么方便用戶區(qū)分，一般就會用字母來代替。

就出現(xiàn)了A端(1310nm/1550nm)、B端(1550nm/1310nm)，用戶使用必須AB配對使用。不可AA或者BB連接。

光模塊和光纖收發(fā)器的區(qū)別

(1)光模塊是一個功能模塊，或者說配件，是不能單獨使用的無源設備，只有插在交換機和帶光模塊插槽的設備里使用;而光纖收發(fā)器屬于功能器件，是單獨的有源設備，加上點元就可以單獨使用;

(2)光模塊本身可以簡化網(wǎng)絡，減少故障點，而光纖收發(fā)器的使用則會增加不少設備，大大增加故障率且太占據(jù)機構(gòu)存放空間，并不美觀;

(3)光模塊支持熱插拔，配置相對靈活;光纖收發(fā)器屬于相對固定，更換升級會比光模塊要麻煩的多;

(4)光模塊比光纖收發(fā)器貴，但卻相對穩(wěn)定得多，不易損壞;而光纖收發(fā)器對經(jīng)濟適用，但要考慮電源配適器、光線狀態(tài)、網(wǎng)線狀態(tài)等多方面因素，傳輸損耗占據(jù)30%左右;

(5)光模塊主要用于光網(wǎng)絡通信設備上如匯聚交換機、核心路由器、DSLAM、OLT等設備的光接口，如：電腦視頻、數(shù)據(jù)通訊、無線語音通信等光纖網(wǎng)絡的主干網(wǎng);光纖收發(fā)器應用在以太網(wǎng)電纜無法覆蓋、必須使用光纖來延長傳輸距離的實際網(wǎng)路環(huán)境中，且通常定位于寬帶城域網(wǎng)的接入層應用;