他指出，IP與光的深度融合將成為一個(gè)重要的趨勢。在物理器件增強、軟件定義技術(shù)和人工智能技術(shù)（AI）賦能之下，實(shí)現智能、靈活、可編程“IP+光”融合型網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)成為一種可能。
算網(wǎng)融合推動(dòng)IP+光需求
顧仁濤談到，信息通信網(wǎng)當前的發(fā)展趨勢可概括為六個(gè)字：高速、高質(zhì)、綠色。
具體來(lái)看，以6G為代表的新一代信息通信技術(shù)要求更大的帶寬，峰值速率達到Tbps，通信網(wǎng)要求更高的QoE；同時(shí)，數字經(jīng)濟要求推動(dòng)數字技術(shù)和實(shí)體經(jīng)濟深度融合，垂直行業(yè)的應用展要求更高品質(zhì)的傳輸，通信網(wǎng)需要嚴格的QoS；并且，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )對能耗帶來(lái)巨大的挑戰，超大規模的通信網(wǎng)絡(luò )已成為世界能源消耗的不可忽視的一部分，綠色節能通信顯得尤為迫切。
同時(shí)，近年來(lái)，信息網(wǎng)絡(luò )發(fā)展出現了計算與網(wǎng)絡(luò )相融合的發(fā)展趨勢。算網(wǎng)融合在國家發(fā)展的戰略地位變得越來(lái)越重要。他表示，算網(wǎng)融合也為網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)了更多挑戰，包括大容量——數據/算力的流動(dòng)；低延遲——通信時(shí)延不可忽略；高協(xié)同——多維資源實(shí)時(shí)協(xié)同。
“在這樣的挑戰之下，網(wǎng)絡(luò )將回歸通信本質(zhì)，那就是轉發(fā)與交換。而轉發(fā)與交換和結果緊密相關(guān)，與‘誰(shuí)來(lái)完成’無(wú)關(guān)。這將推動(dòng)‘光’與‘IP’的緊密結合。”顧仁濤在演講中說(shuō)到。
IP+光網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展歷程
他坦言道，從歷史來(lái)看，IP和光的融合并不算非常順利。一個(gè)可能的原因在于，在過(guò)去，光傳輸是相對固定的、不太靈活的，而IP轉發(fā)交換非常靈活；這使得二者的融合存在一定障礙。所以，過(guò)去的IP+光大多采用“管道式”，即IP over WDM/OTN的模式。隨著(zhù)光網(wǎng)絡(luò )自身的不斷演進(jìn)，從點(diǎn)到點(diǎn)的通信到端到端的光組網(wǎng)再到可編程的光組網(wǎng)，其組網(wǎng)能力和靈活調控能力也在不斷增強，在能力上與IP技術(shù)的差距越來(lái)越小。這使得IP和光之間進(jìn)行深度融合成為可能，也就是可能從“管道式”演進(jìn)為“融合式”。
顧仁濤指出，路由光網(wǎng)絡(luò )、開(kāi)放光網(wǎng)絡(luò )等新興技術(shù)和應用方案的出現，都促成和推動(dòng)了IP與光網(wǎng)絡(luò )進(jìn)一步融合的開(kāi)放式“IP+光” 網(wǎng)絡(luò )。他同時(shí)還強調，由于流量非對稱(chēng)和業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)連接等問(wèn)題，讓光層具備匯聚交換能力依然不可或缺，“IP+光”協(xié)同融合仍然需要。
據其分析，物理器件推動(dòng)靈活性的提升，軟件定義技術(shù)推動(dòng)可編程性的提升，AI技術(shù)推動(dòng)智能化的提升，這三類(lèi)技術(shù)的進(jìn)步使得構建智能、靈活、可編程“IP+光”網(wǎng)絡(luò )成為可能。
IP+光網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵技術(shù)
而為了實(shí)現這一目標，行業(yè)已經(jīng)有很多相關(guān)研究和成果能夠提供支撐。
在IP+光網(wǎng)絡(luò )靈活傳輸技術(shù)方面，相干光通信技術(shù)支持遠傳輸距離、大傳輸容量，進(jìn)一步擴展傳輸容量，新型非對稱(chēng)CDC-ROADM架構可以有效承載雙向非對稱(chēng)流量需求，同時(shí)，可編程拉曼放大技術(shù)有助于解決多波段光通信系統中的光信號放大問(wèn)題。具體來(lái)看，相干光通信打破長(cháng)距離大帶寬光纖通信的技術(shù)瓶頸，是擴展IP網(wǎng)絡(luò )傳輸800GE業(yè)務(wù)的重要選擇。可插拔400GE數字相干光器件(DCOs)允許在DWDM波長(cháng)上直接連接路由器，并可以補充光網(wǎng)絡(luò )中的傳統DWDM轉發(fā)器，以滿(mǎn)足各種容量并達到目標。CDCa架構根據實(shí)際的非對稱(chēng)流量需求，靈活調整每個(gè)節點(diǎn)度的進(jìn)、出光纖數量，以及每個(gè)添加/刪除模塊的發(fā)射機和接收機數量，降低硬件成本。此外，多波段傳輸(MBT)技術(shù)可能成為流量持續增長(cháng)的未來(lái)光通信系統的關(guān)鍵解決方案。可編程拉曼放大器除了擁有超寬增益輪廓，還能夠以可控的方式提供任意增益輪廓，這一點(diǎn)對于寬譜域多波長(cháng)的光資源調度尤為重要。
在IP+光網(wǎng)絡(luò )可編程協(xié)調控制技術(shù)方面，將軟件定義技術(shù)、編排技術(shù)與多層網(wǎng)絡(luò )體系相結合，可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )控制和管理過(guò)程。他以自動(dòng)化增加光旁路為例進(jìn)行了介紹：在SDN環(huán)境下增加光旁路的自動(dòng)化創(chuàng )建，可以實(shí)現光網(wǎng)絡(luò )和IP網(wǎng)絡(luò )資源的協(xié)調管控，提升多層網(wǎng)絡(luò )資源利用率，降低網(wǎng)絡(luò )阻塞率。
此外，顧仁濤還詳細介紹了包括IP+光網(wǎng)絡(luò )智能化感知、智能化分析和智能化決策等技術(shù)。以IP+光網(wǎng)絡(luò )智能化決策技術(shù)——節點(diǎn)恢復為例，運用靈活可變的光層連接，能夠解決核心IP節點(diǎn)失效引發(fā)的故障問(wèn)題，實(shí)現節點(diǎn)故障下的IP網(wǎng)絡(luò )能力秒級恢復。這充分發(fā)揮IP+光網(wǎng)絡(luò )中IP層與光層協(xié)同能力，完成了靈活光層向IP網(wǎng)絡(luò )的賦能。
未來(lái)的挑戰與開(kāi)放問(wèn)題
“無(wú)論是靈活傳輸技術(shù)、可編程協(xié)調控制技術(shù)還是智能化技術(shù)，都將使IP+光網(wǎng)絡(luò )具有智能、靈活、可編程三大特點(diǎn)。在未來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò )發(fā)展過(guò)程當中，二者融合可能會(huì )形成一些新的優(yōu)勢，甚至一些顛覆性的解決方案。但是總體來(lái)講，我們認為還有一些挑戰和開(kāi)放問(wèn)題。”
顧仁濤談到，這些挑戰可以歸納為更大規模（大規模網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)）、更大帶寬（多波段寬譜域）和更加復雜（混合網(wǎng)絡(luò )架構+開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )架構）。
而在開(kāi)放問(wèn)題方面，首先是需要進(jìn)一步探討新型的融合控制架構，因為IP的功能和光的功能存在一定的重疊但又各有特色，如何因地制宜在不同場(chǎng)景下選擇不同的結構還需要進(jìn)一步分析探索；大容量靈活可調的光網(wǎng)絡(luò )還需要新型光器件及成熟產(chǎn)業(yè)鏈的支撐；再者，“IP+光”網(wǎng)絡(luò )的資源優(yōu)化狀態(tài)空間變得極其巨大，這也會(huì )使IP+光在實(shí)時(shí)協(xié)同方面面臨更大挑戰。
他在最后總結說(shuō)，IP與光的深度融合將成為一個(gè)重要趨勢，特別是在光的靈活性、組網(wǎng)能力越來(lái)越強的情況下，光與IP的互補性和協(xié)同性需求變得更為強烈。在物理器件增強、軟件定義技術(shù)和AI的賦能之下，構建智能靈活可編程“IP+光”網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)成為一種可能，并將為下一代的信息通信網(wǎng)絡(luò )做出更大貢獻。
