浙江移動400G全光網(wǎng)創(chuàng)超長距離傳輸紀(jì)錄 構(gòu)筑算力時代新基石

  ICC訊 算力和算力經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為全球戰(zhàn)略競爭的焦點和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的重要一環(huán)，光網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，為算力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供高品質(zhì)互聯(lián)的堅實底座。在國家“東數(shù)西算”的架構(gòu)下，如何實現(xiàn)超長距、超低時延、超大帶寬傳輸是光網(wǎng)絡(luò)亟待解決的問題。浙江移動作為中國移動算力網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新實踐的集團(tuán)級節(jié)點，積極牽頭集團(tuán)公司“東數(shù)西算”重大研發(fā)項目，以算力網(wǎng)絡(luò)融合統(tǒng)一為目標(biāo)，圍繞集團(tuán)公司三條主線，積極夯實算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，打造超低時延、超大帶寬、超智運(yùn)力全光算網(wǎng)底座。

  深化400G OTN技術(shù)研究及試點，提升算網(wǎng)底座傳輸容量

  從最初的傳輸600km到現(xiàn)在的5616km 400G無電中繼極限傳輸，400G技術(shù)實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。作為中國移動算力網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新試驗示范網(wǎng)(CFITI)新技術(shù)試驗的重要環(huán)節(jié)之一，400G全光網(wǎng)技術(shù)攻關(guān)及試驗?zāi)壳叭〉昧艘幌盗袠?biāo)志性成果：一是確定400G QPSK(正交相移鍵控)作為長距骨干技術(shù)方案;二是創(chuàng)造了400G無中繼現(xiàn)網(wǎng)傳輸距離世界紀(jì)錄;三是采用“C6T+L6T”波段實現(xiàn)80波大容量系統(tǒng)，提升了單纖系統(tǒng)容量。

  浙江移動在集團(tuán)公司的指導(dǎo)下，積極投身400G OTN新技術(shù)攻關(guān)。2022年12月，在“寧波-貴陽”的現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境下打通了全球首個400G QPSK鏈路。2023年初，浙江移動基于現(xiàn)網(wǎng)G.652.D光纖實現(xiàn)浙江寧波到貴州貴安C6T波段400G QPSK 5616km全球最長距離傳輸(如圖1所示)，過系統(tǒng)后OSNR余量為2.2dB。同時，完成2808km C6T各通道性能遍歷，平均余量4.67dB，C6T滿波可用。

圖1 基于現(xiàn)網(wǎng)G.652.D光纖C6T波段400G QPSK 5616km傳輸測試結(jié)果

  浙江移動通過400G高速互聯(lián)全光網(wǎng)，在東西部之間構(gòu)建了一條更為強(qiáng)勁、綠色節(jié)能、快速便捷的“主動脈”，帶寬提升四倍，將傳輸“單車道”變成“四車道”;功耗降低10%以上，時延降低10%。深度匹配算力網(wǎng)絡(luò)對于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的高帶寬、低時延需求，構(gòu)建面向算力的帶寬充足、時延最優(yōu)、調(diào)度靈活、資源可視、安全可靠的全光底座。

  圍繞算力網(wǎng)絡(luò)樞紐布局推進(jìn)傳輸網(wǎng)架構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)算網(wǎng)底座超低時延

  浙江省圍繞算力網(wǎng)絡(luò)樞紐“三地四中心”架構(gòu)，適配低時延業(yè)務(wù)需求，強(qiáng)化光纜資源儲備，持續(xù)推進(jìn)干線目標(biāo)網(wǎng)演進(jìn)，打造MESH化高速直達(dá)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)就近接入，完成省內(nèi)分區(qū)分級時延圈構(gòu)建，如圖2所示。

圖2 浙江省內(nèi)分區(qū)分級時延圈架構(gòu)

  光纜布局更多

  新增路由：一二干增加省內(nèi)高速、高鐵路由規(guī)劃，科學(xué)布局，提升網(wǎng)絡(luò)安全性和健壯性。

  核心直連：補(bǔ)齊短板，圍繞“長三角”及省內(nèi)算力布局，規(guī)劃一二干核心節(jié)點直連路由，減少繞轉(zhuǎn)，壓降時延。

  強(qiáng)組網(wǎng)架構(gòu)更優(yōu)

  干線架構(gòu)調(diào)整：圍繞算力節(jié)點布局，構(gòu)建短徑“雙物理路由+雙傳輸系統(tǒng)”的高速直達(dá)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，原環(huán)形架構(gòu)調(diào)整為立體架構(gòu)，單平面改為雙平面承載。

  專線承載優(yōu)化：通過網(wǎng)絡(luò)扁平化改造，實現(xiàn)11個地市匯聚直連省干，打造全省一張端到端政企OTN網(wǎng)，支撐雙跨專線業(yè)務(wù)發(fā)展。資源規(guī)劃效率提升兩倍，業(yè)務(wù)開通效率提升10倍。

  接入能力更強(qiáng)

  全省分區(qū)直達(dá)：11個地市分區(qū)就近接入杭州、浙東、浙中三大樞紐;規(guī)劃相鄰地市間互通，縮短省內(nèi)及市內(nèi)互訪時延。

  末端差異化接入：通過VC-OTN、SPN等多種方式提供低時延、差異化硬通道接入能力。

  浙江移動已形成如圖3所示的1ms/3ms/5ms/10ms/20ms超低多級時延圈保障能力，即實現(xiàn)全省同城算力網(wǎng)絡(luò)樞紐節(jié)點間單向網(wǎng)絡(luò)時延1ms，算力網(wǎng)絡(luò)樞紐節(jié)點至同區(qū)域地市單向網(wǎng)絡(luò)時延3ms，全省任意地市間單向網(wǎng)絡(luò)時延5ms，至周邊省份、長三角區(qū)域及單向網(wǎng)絡(luò)時延10ms，至貴州、甘肅地區(qū)單向網(wǎng)絡(luò)時延20ms，第二階段至京津冀及內(nèi)蒙古、寧夏等地區(qū)也將達(dá)到20ms。

  圖3 浙江移動打造以用戶和算力為中心的1ms/3ms/5ms/10ms/20ms超低多級時延圈

  基于OXC的光電聯(lián)動全光網(wǎng)，智能化打造可承諾的超智運(yùn)力

  算網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬需求具有時效性，存在大量的帶寬空閑時隙，原有固定式連接面臨資源利用率不高、資源浪費(fèi)的問題，算力網(wǎng)絡(luò)需要構(gòu)建按業(yè)務(wù)需求時間靈活調(diào)度分配資源的能力，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的分時共享。

  OXC(optical cross-connect，光交叉連接)是對光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的光信號進(jìn)行全光交換連接，通過在背板上封裝高密度互聯(lián)光纖，實現(xiàn)OXC系統(tǒng)中所有光信號的集中交換、傳輸和連接功能，可有效提升大顆粒業(yè)務(wù)的交換效率。OXC從干線網(wǎng)逐步覆蓋至城域網(wǎng)核心，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的一跳直達(dá)，靈活調(diào)度。

  OXC具備光層資源共享的能力，能夠按業(yè)務(wù)需求時間靈活調(diào)度分配資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的分時共享。OXC可實現(xiàn)四大功能：一是算力業(yè)務(wù)任務(wù)式調(diào)度，按需建鏈，波長資源分時共享;二是電驅(qū)光自動、動態(tài)拆建波長級鏈路;三是自動打通鏈路，實現(xiàn)端到端鏈路調(diào)測;四是自動調(diào)優(yōu)性能，運(yùn)行波長劣化自動檢測、調(diào)優(yōu)。

  在兼顧低時延、大帶寬和高靈活性的基礎(chǔ)上，浙江移動面向光網(wǎng)絡(luò)直接承載算力網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)場景，完成算力光網(wǎng)的全局資源視圖解決方案的能力研究和驗證，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化全面數(shù)智化。通過構(gòu)筑全局資源視圖能力，掌控全局資源信息，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的全面規(guī)劃，促進(jìn)以算力為中心的精準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)建設(shè);同時，全局資源視圖方案能夠通過多因子算路技術(shù)，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)利用率、時延的綜合評估，計算最優(yōu)路徑;未來將進(jìn)一步引入AI自學(xué)習(xí)等技術(shù)，分析算網(wǎng)業(yè)務(wù)特征和趨勢，優(yōu)化多因子算路能力，支撐包含“算網(wǎng)大腦”在內(nèi)的上層系統(tǒng)實現(xiàn)算網(wǎng)資源的最優(yōu)調(diào)配。

  基于算力網(wǎng)絡(luò)全光底座的“東數(shù)西存”業(yè)務(wù)實踐

  浙江移動基于算力網(wǎng)絡(luò)全光底座，助力湖州生態(tài)環(huán)境局打造智慧環(huán)保高空瞭望平臺，如圖4所示。用戶在農(nóng)田、工地和工業(yè)園區(qū)等接入大量監(jiān)控點位，對于重點區(qū)域的違法行為進(jìn)行實時監(jiān)測。當(dāng)前已接入100路高清攝像頭，對接煙火檢測、揚(yáng)塵識別等6種智能視頻AI能力，未來接入規(guī)模將擴(kuò)容至600路。當(dāng)前，100路攝像頭日均產(chǎn)生數(shù)據(jù)量達(dá)15TB。按監(jiān)管要求，視頻數(shù)據(jù)需保存15天，檢測出異常的視頻和圖片數(shù)據(jù)，需保存1年?；谒懔W(wǎng)絡(luò)新型基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建智能存儲服務(wù)，浙江移動為用戶提供一點接入、即取即用、成本最優(yōu)的數(shù)據(jù)存儲、備份和管理服務(wù)，以攝像頭為“眼”，以中國移動?xùn)|西部之間高速、靈活、綠色、智能的400G全光網(wǎng)為“橋梁”，以云上分析系統(tǒng)為“大腦”，為用戶提供綜合成本最優(yōu)的“東數(shù)西存”分級存儲算力資源供給解決方案。熱數(shù)據(jù)存放在浙江寧波移動云，在網(wǎng)絡(luò)閑時自動將溫、冷數(shù)據(jù)搬遷到貴州等西部低成本數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)“在浙江，看見美麗中國”的愿景。用戶無需關(guān)注數(shù)據(jù)存放位置，由智能存儲服務(wù)基于“算網(wǎng)大腦”進(jìn)行全網(wǎng)資源匹配，并提供熱溫、冷數(shù)據(jù)在東西部節(jié)點的智能搬遷，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全生命周期管理，解決用戶監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲量大、周期長、成本高等痛點。除“東數(shù)西存”應(yīng)用案例外，浙江移動還孵化了數(shù)智人導(dǎo)游“杭小憶”、橫店影視基地原片渲染項目等標(biāo)桿應(yīng)用。

  結(jié)束語

  蒼茫九州一網(wǎng)聯(lián)，天涯乘風(fēng)瞬息間。算力光網(wǎng)必將為“網(wǎng)絡(luò)無所不達(dá)、算力無所不在、智能無所不及”的算力網(wǎng)絡(luò)新時代打下更加堅實的基礎(chǔ)。

作者：中國移動通信集團(tuán)浙江有限公司 婕 宋瑋婷 翀云 王曉義