導語: 隨著日益增長的應用需求和光網絡技術的不斷進步,國際電信聯盟(ITU)協同行業其他標準組織,產業組織共同定義面向2030的光網絡代際【1】。
2024年11月19日國際電信聯盟專家們在高峰論壇前合影
自從40年前ITU首次發布光纖標準,光纖已成為全球基礎設施的重要組成部分。如今,它已發展成為一個不可或缺的產業,每年為全球經濟直接貢獻500億美元,同時支撐千行百業的數字化和智能化。
面向2030,隨著云數據中心(DC)、人工智能(AI)和IMT2030的持續演進,對光網絡也提出更高的要求:更大帶寬,更低時延,極高的可靠性,更低能耗等等。這些需求給光網絡帶來新的機遇和挑戰。
眾所周知,對于移動通信領域,ITU-R、3GPP和GSMA等組織之間通力合作,共同定義的無線代際。類比無線領域的IMT2020和IMT2030,業界認為光網絡也應該共同定義光網絡2030代際。2024年10月,ITU-T局長尾上誠藏(Seizo Onoe)在接受Light reading和其他媒體采訪時表示:“光網絡有一個代際定義是很好的,類比IMT2030,光網絡應該有一個相對獨立的代際演進。【2】”雖然如何具體實現這一目標仍在討論之中,但他的觀點為這一行動指明了方向。
繼2024年7月7日在蒙特利爾舉辦第一期高峰論壇后【3】,2024年11月20日ITU在香港舉辦了第二期高峰論壇 “光網絡演進:面向IMT2030及更廣泛的應用”。此次論壇在查爾斯·高錕演講大廳舉行,這個地點具有特殊意義:該演講大廳以查爾斯·高錕·爵士命名,他因在光纖通信領域的開創性貢獻,于2009年獲得諾貝爾物理學獎。論壇現場吸引了120多位與會者,另有約100人通過直播在線參與。會議安排了13場來自ITU-T 第15研究組(SG15)、ETSI ISG F5G、大學和研究機構的全球專家演講,并設有互動問答環節。論壇期間 “光網絡2030 (optical networks towards 2030)”,“國際光通信2030”(international optical telecommunication, IOT2030)等稱號被提出。
與會者在國際電信聯盟(ITU)高峰論壇 (香港)中合影
同時,與會的專家和學者們深入探討了下一代光網絡標準的技術框架。該框架與IMT2030的四個核心原則高度契合:
· 通過提升能效和資源利用率實現可持續發展;
· 通過擴大光纖覆蓋、提高成本效益,確保普遍的、可負擔的接入服務,連接未被連接的用戶;
· 通過端到端網絡監控和保護提升安全性與韌性,確保服務質量(QoS);
· 通過云計算、邊緣計算與人工智能原生網絡的協調,提升系統整體性能,實現全面智能化。
在各位專家的演講中,討論的關鍵網絡需求包括:
· 高帶寬:從接入網絡的每用戶10 Gbps(萬兆)到骨干網的每波長1.6 Tbps;
· 低延遲:城域數據中心連接的時延低于1毫秒;
· 高可靠性:提供自動路徑保護,抗光纖斷裂;
· 高效性:采用節能和資源高效的網絡架構;
· 高靈活性:具備可重配置的光路由元件;
· 高精度同步:支持IMT2030和關鍵任務應用場景;
· 人工智能(AI):AI使能光網絡與光網絡使能AI
論壇中提到的關鍵技術包括:
· 物理層技術:包括1.6 Tbps的相干光收發器、寬譜光放大器、可重配置的光分插復用器(ROADM)和分布式光纖傳感;
· 光傳輸網絡(OTN)技術:支持超1 Tbps的OTN、相干可插拔收發器的智能管理,并結合數字孿生和人工智能/機器學習的網絡架構;
· 同步技術:支持IMT2030、數據中心網絡(DCN)、數據中心互聯(DCI)和工業自動化,提升網絡的韌性。
多位專家分享如何將這些新技術標準應用于實際應用。西班牙加泰羅尼亞電信技術中心(CTTC)研究主任Raul Muñoz分享了一個有意思的項目:通過端到端的網絡技術提供更好的虛擬現實體驗,這不僅滿足終端用戶對體驗的需求,也為運營商開辟了新的收入機會。
Muñoz博士表示:“這一概念樣機已在多個活動中展示,取得了很好的效果;它讓我們看到潛在終端消費者對這項技術的興趣,并且該技術還可以應用到其他行業。”
Muñoz博士還介紹了面向2030的Networld EU歐洲戰略研究與創新計劃,該計劃覆蓋了來自工業界、中小企業和學術機構的973個成員。他指出,Networld EU光網絡2030規劃中的短期、中期和長期發展KPI可以為ITU-T的光網絡2030代際框架提供重要參考。
在問答環節中,與會者對光網絡的代際演進和技術發展有普遍共識。根據WP2/15主席Paul Doolan的統計,98%的參與者認為,制定光網絡新代際目標對2030年至關重要,近70%的參與者表示愿意積極參與這一倡議。
與會者還對新興光網絡標準表現出濃厚興趣,包括“光網絡使能人工智能”、“人工智能使能光網絡”以及超過1 Tbps的光收發器和網絡等。其他感興趣的領域還包括分布式光纖傳感技術和面向業務端到端優化的光網絡(SOON)。
很有意思的是:調查的最后一個問題詢問參與者“作為標準專家最吸引人的方面是什么?“。許多人選擇了“與全球專家進行有意義的交流和合作”和“為創新解決方案貢獻力量,改善世界數十億人們的生活”,但選擇最多的是“旅行,體驗不同的文化和美食”。這一回答或許既體現了香港著名的美食文化,也反映了與會專家謙遜、輕松的心態。
總體而言,ITU本次舉辦的高峰論壇促進了一個共識:整個業界正在面向2030下一代光網絡愿景積極邁進。
參考資料:
1: https://www.lightreading.com/optical-networking/global-experts-envision-optical-networks-towards-2030-for-ubiquitous-connectivity-intelligence;
2: https://www.cnii.com.cn/rmydb/202411/t20241128_619414.html