在今天召開的“2022中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”的網(wǎng)絡(luò)智能化專場上，中國聯(lián)通研究院副院長、首席科學(xué)家唐雄燕表示，自智光網(wǎng)絡(luò)通過應(yīng)用人工智能、云原生、數(shù)字孿生等技術(shù)，深化光通信與智能技術(shù)融合創(chuàng)新，驅(qū)動光網(wǎng)絡(luò)邁向自動化智能化。為順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)智能化趨勢，中國聯(lián)通制定自智網(wǎng)絡(luò) “1+3+X” 總體策略，目標是2025年實現(xiàn)L4級自智網(wǎng)絡(luò)，提供卓越的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

自動交換光網(wǎng)絡(luò)：提升運維能力，降低運維成本

“電信發(fā)展史就是一部不斷追求‘自動化/智能化’的歷史。事實上，智能光網(wǎng)絡(luò)在二十年前就已出現(xiàn)。”唐雄燕指出，過去的光網(wǎng)絡(luò)主要有傳送和管理兩個平面。在傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，突破性引入了動態(tài)交換和控制平面，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的實時按需分配，被稱為自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)，這是第一代智能光網(wǎng)絡(luò)。

要實現(xiàn)智能光網(wǎng)絡(luò)的交換就必然要引入網(wǎng)絡(luò)的控制協(xié)議，IETF將MPLS擴展和更新為GMPLS，以適應(yīng)智能光網(wǎng)絡(luò)進行動態(tài)控制和信令傳送;智能光網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)則是由ITU在2001年正式完成標準化，發(fā)布ASON(G.8080);另外一個標準組織OIF重點定義了UNI、NNI等接口標準。

“這個階段的智能光網(wǎng)絡(luò)底層傳送還是基于SDH的傳送平面，ASON的引入對于智能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是一個革命性的變化，帶來很大的價值。”唐雄燕指出，分布式的ASON，很好地解決傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)可靠性不高(SDH環(huán)網(wǎng)等)，資源利用率較低，業(yè)務(wù)端到端管理能力差，無法實現(xiàn)業(yè)務(wù)分級服務(wù)等難題，構(gòu)建靈活、高效、安全、差異化服務(wù)的智能光網(wǎng)絡(luò)。

光傳送平面二十年來不斷發(fā)展演進，最初是SDH;通過引入分組傳送到達MSTP階段;隨著更大容量光傳輸網(wǎng)的發(fā)展進入OTN階段;為了實現(xiàn)基于多種波長WDM系統(tǒng)的組網(wǎng)邁入到ROADM全光組網(wǎng)階段，在線路中間可以根據(jù)需要任意指配上下業(yè)務(wù)的波長，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度。

“回顧光傳送網(wǎng)發(fā)展歷程不難發(fā)現(xiàn)，傳送平面技術(shù)在不斷演進，但ASON控制平面的GMPLS協(xié)議簇具有一定的普適性。”唐雄燕表示，ASON最早是指基于SDH的智能光網(wǎng)絡(luò)，基于波長交換的智能光網(wǎng)絡(luò)被稱為WSON。

軟件定義光網(wǎng)絡(luò)：提升業(yè)務(wù)能力，增加網(wǎng)絡(luò)價值

十多年前，一個具有革命性的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)出現(xiàn)，它是一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其設(shè)計理念是將網(wǎng)絡(luò)的控制平面與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面進行分離，并實現(xiàn)可編程化控制。

據(jù)唐雄燕介紹，SDN真正走入市場是在2012年。“2011年，開放網(wǎng)絡(luò)基金會ONF成立，推動SDN的發(fā)展和標準制定。2016 年10月, ONF和開源項目ONOS/CORD合并，成立新的ONF，致力于SDN相關(guān)開源項目。”

SDN的出現(xiàn)推動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變革，整個網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進入軟件定義的新階段。同時隨著SDN概念興起，多個標準和開源組織積極推進光網(wǎng)絡(luò)的SDN化。其中ONF成立OTWG工作組，啟動ODTN項目;TIP啟動OOPT(開源光網(wǎng)絡(luò)和分組傳輸)項目;ITU-T SG15相繼發(fā)布了G.7701、G.7702等傳送網(wǎng)SDN相關(guān)標準;CCSA完成了軟件定義光網(wǎng)絡(luò)(SDON)等相關(guān)行標。

在唐雄燕看來，智能光網(wǎng)絡(luò)從ASON演進到SDON，正式步入第二代智能光網(wǎng)絡(luò)—SDN化光網(wǎng)絡(luò)(SDON)階段，實現(xiàn)了光網(wǎng)絡(luò)擴展性、靈活性、開放性等方面的顯著提升。

“在靈活性方面，SDON比ASON更加適合多層多域多約束的光網(wǎng)絡(luò)控制。在開放性方面，SDON實現(xiàn)北向接口和南向接口開放，允許各類業(yè)務(wù)編程應(yīng)用，提高服務(wù)能力、運維效率并降低成本;并允許多廠家解耦組網(wǎng)。”

“由于光網(wǎng)絡(luò)在骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)和邊緣接入層的發(fā)展需求和應(yīng)用場景不同，其SDN化發(fā)展也有不同方式。”唐雄燕表示，在骨干和城域網(wǎng)絡(luò)，主要基于光網(wǎng)絡(luò)控制平面的增強，推進北向接口開放，基于ACTN等標準化接口，實現(xiàn)端到端編排;面向邊緣接入、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等簡單組網(wǎng)應(yīng)用，引入NETCONF/OPENCONFIG等協(xié)議，推進南向接口開放和標準化，實現(xiàn)集中管控和開放解耦。

據(jù)唐雄燕介紹，在SD-OTN應(yīng)用方面，中國聯(lián)通開展了多項探索與創(chuàng)新，在行業(yè)應(yīng)用方面也走在前列。“2018年，中國聯(lián)通率先發(fā)布基于SD-OTN的金融精品網(wǎng);2019年，推出全球政企精品網(wǎng)，覆蓋國內(nèi)220個城市，海外17個城市。面向政企客戶量身定制高帶寬(10M-100G)、高可靠、高安全、高私密性的專屬智能專線產(chǎn)品。近年聯(lián)通在不斷擴大政企精品網(wǎng)的規(guī)模和覆蓋范圍。”

自智光網(wǎng)絡(luò)：構(gòu)建智簡網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)高品質(zhì)服務(wù)

近年來隨著人工智能的發(fā)展，第三代智能光網(wǎng)絡(luò)—基于AI的智能光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生。

自智網(wǎng)絡(luò)(Autonomous Networks)通過應(yīng)用AI、云化、數(shù)字孿生等技術(shù)，發(fā)揮融合優(yōu)勢驅(qū)動電信行業(yè)邁向自動化智能化，將對電信產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)方式、運營模式、組織流程和人員技能等帶來深遠影響。面向電信行業(yè)的挑戰(zhàn)，電信管理論壇TMF聯(lián)合運營商、設(shè)備廠商、IT廠商在2019年首次發(fā)布《自智網(wǎng)絡(luò)白皮書》，在白皮書中定義了自智網(wǎng)絡(luò)的愿景、目標架構(gòu)、分級方式，并每年對白皮書更新迭代。

據(jù)唐雄燕介紹，自智網(wǎng)絡(luò)的愿景目標是使能運營商以服務(wù)化和平臺化的方式提供智能網(wǎng)絡(luò)能力，實現(xiàn)“Zero X”(零等待、零接觸、零中斷) 的極致客戶體驗，提供“Self-X” (自服務(wù)、自發(fā)放、自保障)的運營能力。目前，TMF、GSMA、3GPP、ETSI、IETF、CCSA等多個標準組織都在開展自智網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究和標準化工作。

自智網(wǎng)絡(luò)按照能力分為L0~L5級，其中L0是人工操作;L1初級智能輔助，特點是智能工具輔助，未形成智能化閉環(huán);L2高級智能輔助，特點是采用靜態(tài)策略，形成智能化閉環(huán);L3網(wǎng)絡(luò)部分自治，特定場景動態(tài)策略，預(yù)設(shè)場景系統(tǒng);L4網(wǎng)絡(luò)高度自治，策略在線迭代，動態(tài)策略完整閉環(huán);L5網(wǎng)絡(luò)完全自治，實現(xiàn)操作無人化，意圖驅(qū)動。

唐雄燕強調(diào)，SON/WSON/SDON的控制平面，是光網(wǎng)絡(luò)智能化的主要加載平臺，引入人工智能(AI)，構(gòu)建智慧光網(wǎng)大腦。通過智能化的管控調(diào)度，網(wǎng)絡(luò)動態(tài)的實時感知，預(yù)測性的運維，使整個網(wǎng)絡(luò)資源彈性化，支撐業(yè)務(wù)自動化、資源自動化、維護自動化，最大化提升用戶體驗感知，實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)全生命周期的智能化管理。

“1+3+X” ：2025年到達自智網(wǎng)絡(luò)

為了順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)智能化趨勢，中國聯(lián)通聯(lián)合產(chǎn)業(yè)伙伴致力于自智網(wǎng)絡(luò)的推進，制定了自智網(wǎng)絡(luò) “1+3+X” 的總體實施策略。

“1個目標”，以“2025年到達L4級自智網(wǎng)絡(luò)”為目標，牽引網(wǎng)絡(luò)智能化、數(shù)字化升級，面向資源，實現(xiàn)降本增效;面向效率，提升管理手段;面向用戶，實現(xiàn)極致體驗，攜手生態(tài)伙伴共享創(chuàng)新紅利，推動產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

“3大要素”，包括體系架構(gòu)、實施方法和運營實踐，其中體系架構(gòu)是以“市場需求”和“技術(shù)創(chuàng)新”為驅(qū)動，定義自頂而下的目標體系架構(gòu)，牽引自智網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向;實施方法包括“分級評估、產(chǎn)品研發(fā)、達標賦能”，三者相互促進、循環(huán)迭代，形成三位一體的實施方法體系;運營實踐則圍繞網(wǎng)絡(luò)運維與運營全場景，開展網(wǎng)絡(luò)自動化和智能化運營實踐創(chuàng)新，推動自智網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃落地。

“X項技術(shù)”，自智網(wǎng)絡(luò)演進與發(fā)展需要以AI技術(shù)創(chuàng)新為引領(lǐng)，有賴網(wǎng)絡(luò)與AI融合創(chuàng)新，如：網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生、AI原生網(wǎng)絡(luò)、知識圖譜、聯(lián)邦算力、智能決策、圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)大模型等，許多技術(shù)需要產(chǎn)業(yè)各方長期、持續(xù)投入與探索。

“自智光網(wǎng)絡(luò)是自智網(wǎng)絡(luò)的重要領(lǐng)域。光網(wǎng)絡(luò)引入AI，能顯著提高光網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知、網(wǎng)絡(luò)資源管控與網(wǎng)絡(luò)故障管理能力。”唐雄燕指出，典型應(yīng)用包括光性能/狀態(tài)監(jiān)測(OPM);自適應(yīng)損傷補償;傳輸鏈路質(zhì)量評估(QoT)和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自動控制;網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化配置;網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測;故障定位與管理;光網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生等。

目前AI主要應(yīng)用于光網(wǎng)絡(luò)智能運維中。在智能故障管理方面，通過AI智能聚合，實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)故障快速定位，識別根源告警，降低排障和業(yè)務(wù)不可用時間，告警聚合準確率能達到90%+，根因告警識別準確率達到85%+;在光網(wǎng)絡(luò)健康保障方面，基于AI 算法，可提前預(yù)測光纖或光信道的故障隱患，實現(xiàn)健康度可視化和主動式運維，自動定位到光纖性能劣化/故障位置并給出修復(fù)建議;在意圖驅(qū)動選路方面，基于規(guī)則自動提取用戶意圖，自動生成光網(wǎng)絡(luò)配置信息，借助AI進行智能算路，實現(xiàn)多指標路徑最優(yōu)。

AI還能在IP+光跨層故障定位中發(fā)揮重要作用，自動化故障定位流程能減少人工參與，故障定位時間能由分鐘級縮短到毫秒級;可以有效解決跨專業(yè)故障關(guān)聯(lián)問題，減少重復(fù)派單;通過引入人工智能算法，能挖掘告警關(guān)聯(lián)關(guān)系，精準找出故障根因。

光網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生是實現(xiàn)高度自智光網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。通過數(shù)字孿生技術(shù)可實現(xiàn)對真實光網(wǎng)絡(luò)的器件、網(wǎng)元、網(wǎng)絡(luò)等多維度多層次孿生仿真，然后在數(shù)字空間智能化推演，制定精準、匹配的系統(tǒng)優(yōu)化策略，最后再將策略反饋至物理網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化配置，通過閉環(huán)實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)智能化。

唐雄燕最后指出，“目前來看，網(wǎng)絡(luò)智能化大多還處于L2-L3級的自智網(wǎng)絡(luò)階段，也就是說實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)運營的智能輔助和部分場景的網(wǎng)絡(luò)智能化，下一步將朝著高度自智和完全自智的智原生網(wǎng)絡(luò)方向邁進，不斷提升網(wǎng)絡(luò)的運營效率和服務(wù)能力。智原生網(wǎng)絡(luò)也是中國聯(lián)通CUBE-Net3.0網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新體系的重要特征，將有力推動構(gòu)建智能化綜合性數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施。”

關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)智能化趨勢 中國聯(lián)通制定自智網(wǎng)絡(luò) 總體策略