池化波分打造城域全光底座白皮書-中國聯(lián)通

池化波分打造中國聯(lián)通研究院2022年12月序言中國聯(lián)通結(jié)合自身戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)發(fā)展，推進(jìn)CUBE-Net3.0網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；以集團(tuán)“1+9+3”戰(zhàn)略規(guī)劃為指引，主動支；面向算力時(shí)代，中國聯(lián)通在2022年517電信日上基于ROADM+OTN全光網(wǎng)，發(fā)布了中國聯(lián)通的算力時(shí)代全光底座；中國聯(lián)通研究院隨后在2022年5月30日發(fā)布了《算力時(shí)代的全光底座白皮書》。時(shí)延與可靠性提升、同時(shí)可以統(tǒng)一承載互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、DC間業(yè)務(wù)和政企專線業(yè)務(wù)、并具有明顯的架構(gòu)、技術(shù)算、聯(lián)云、聯(lián)企、聯(lián)家大連接戰(zhàn)略的最優(yōu)路線。手工連纖，自動化程度低；綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)到匯聚站點(diǎn)灰光及光纖直連較多，光纖資源消耗多，可靠足算力時(shí)代靈活調(diào)度及快速TTM需求，結(jié)合業(yè)務(wù)與帶寬增長趨勢，現(xiàn)有建網(wǎng)模式也非；城域需要借鑒骨干網(wǎng)的E2EROADM/OXC+OTN綜合承載模式。但城域網(wǎng)與骨干網(wǎng)的場景有短、波長數(shù)量需求比骨干少、機(jī)房條件更緊張；干線的ROADM和100G+技術(shù)都是基于長距技術(shù)，高性能高成本，經(jīng)濟(jì)性成為城域建設(shè)E2EROADM+OTN的主要阻力。因此在城域建網(wǎng)中需要結(jié)合城域業(yè)務(wù)場景，推出經(jīng)濟(jì)性更好的技術(shù)和建網(wǎng)方案，實(shí)現(xiàn)城域E2EROADM+OTN架構(gòu)。多變的國際形勢下，自主可控的國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)谴_保網(wǎng)絡(luò)安全的底線要素，科技領(lǐng)域也成為大國競爭博弈的焦點(diǎn)，通信網(wǎng)絡(luò)作為國家最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，持續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行是第一考量點(diǎn)。2022年9月生效的《美國芯片法案》中包含對光芯片的補(bǔ)貼；2022年10月，美國進(jìn)一步升級對中國獲取美國半導(dǎo)體技術(shù)的限制，使美中險(xiǎn)大增。因此在光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的選擇上，要保持底線思維，堅(jiān)持核心技術(shù)可控，推進(jìn)關(guān)鍵部件國產(chǎn)中國聯(lián)通光底座持續(xù)發(fā)展，障國家數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)營的基礎(chǔ)。合聯(lián)通城域的業(yè)務(wù)驅(qū)動，技術(shù)演進(jìn)驅(qū)動，提出城域的目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)，同時(shí)結(jié)合國產(chǎn)化、自主可控的技術(shù)架構(gòu)創(chuàng)新的城域池化波分解決方案，以少空間，高自動化，經(jīng)濟(jì)的建網(wǎng)成本助力城域?qū)崿F(xiàn)E2EROADM+OTN建網(wǎng)，一張網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)城域聯(lián)家、聯(lián)企、聯(lián)算，一次建網(wǎng)，10年技術(shù)演進(jìn)無憂，帶寬增長無憂，實(shí)現(xiàn)城域運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、建網(wǎng)成本最優(yōu)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化自主可控。01算力時(shí)代城域需要E2EROADM+OTN的運(yùn)力網(wǎng)絡(luò) 11.1算力時(shí)代城域網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵驅(qū)動力 11.1.1流量驅(qū)動，城域需要E2E大帶寬能力 11.1.2云-邊-端協(xié)同驅(qū)動，城域需要E2EROADM+OTN/OSU調(diào)度能力 21.2算力時(shí)代城域網(wǎng)的架構(gòu)及技術(shù)選擇分析 4入點(diǎn)到匯聚站點(diǎn)建網(wǎng)模式 4建網(wǎng)模式分析 5 1.3算力時(shí)代城域目標(biāo)網(wǎng) 71.3.1城域目標(biāo)網(wǎng)：落實(shí)CUBE-Net3.0，打造行業(yè)領(lǐng)先的城域E2EROADM+OTN目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu) 7 02城域池化波分助力城域目標(biāo)網(wǎng)實(shí)現(xiàn) 102.1建設(shè)E2EROADM+OTN全光業(yè)務(wù)城域網(wǎng)的挑戰(zhàn) 112.2開創(chuàng)性的城域池化波分方案，打造最佳城域ROADM+OTN全光業(yè)務(wù)網(wǎng)底座 11ROADM，資源共享 12 2.2.3城域100G/200G：降低電層成本，結(jié)合OSU提升帶寬利用效率 13 2.3池化波分打造E2EROADM+OTN全光業(yè)務(wù)城域網(wǎng)的價(jià)值 15架構(gòu)及技術(shù)創(chuàng)新，使能城域E2E部署ROADM+OTN 15TCO 1603城域池化波分關(guān)鍵技術(shù) 18 183.2城域相干線路技術(shù) 193.3光層數(shù)字化技術(shù) 193.4OSU技術(shù) 193.5網(wǎng)絡(luò)安全與自主可控 19縮略語 20池化波分打造城域全光底座白皮書1ROADM+OTN的運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)01算力時(shí)代城域需要E2EROADM+OTN的運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)1.11.1算力時(shí)代城域網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵驅(qū)動力1.1.1流量驅(qū)動，城域需要E2E大帶寬能力?ToH：高速率用戶持續(xù)提升，500M/1G用戶逐步是主流，預(yù)計(jì)在2026年超過50%，中國千兆戰(zhàn)略使得ToH是走在全球的前列。?ToC：5G用戶占比持續(xù)提升，5G帶寬速率是4G5-10倍，5G促進(jìn)MBB帶寬年增長60%以上。?ToB：政企業(yè)務(wù)的持續(xù)云化，業(yè)務(wù)云化相當(dāng)于企業(yè)局域網(wǎng)延伸，需要高品質(zhì)的帶寬連接企業(yè)與云中心，帶來ToB線帶寬持續(xù)高速增長達(dá)20%+以上。圖1帶寬增長趨勢ToHToCOpenSignal，2022Q3在云上在云上ToB到2025年85%服務(wù)tner來源：Omdia2022表1不同類型流量增長比例ToH戶流量ToC移動互聯(lián)網(wǎng)流量DC30%左右60%左右35%左右30%左右城域綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)帶寬普遍超過100G，結(jié)合城域3類站點(diǎn)(綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)，匯聚，核心)目前典型帶寬及未第1章算力時(shí)代城域需要E2EROADM+OTN的運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)2表2不同類型站點(diǎn)帶寬需求分析2030帶寬預(yù)測(增長3-5倍)接入點(diǎn)點(diǎn)向上100-200G左右向下T級別，向上300-500G左右向下2T級別，CR間T級別500G左右T上2T向下10T級別，CR間5T級別1.1.2云-邊-端協(xié)同驅(qū)動，城域需要E2EROADM+OTN/OSU調(diào)度能力聯(lián)通集團(tuán)在CUBE-Net3.0中提出，新一代數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施需要聯(lián)接、計(jì)算與數(shù)據(jù)融合，需要云-邊-端提供“智能圖2業(yè)務(wù)需求變化CUBE-Net3.0結(jié)合業(yè)務(wù)變化趨勢，關(guān)于業(yè)務(wù)流量變化及云-邊-端協(xié)同的觀點(diǎn)如下：1.產(chǎn)業(yè)互聯(lián)是互聯(lián)網(wǎng)的下半場(ToC是上半場)，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)對網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)要求更高。2.數(shù)據(jù)流量流向的變化：機(jī)器視覺，自動駕駛等AI業(yè)務(wù)場景主要是數(shù)據(jù)上行，不同于ToC的以下行為主。3.新業(yè)務(wù)的變化需要運(yùn)營商提供”云-邊-端協(xié)同的智能服務(wù)”，不同于ToC業(yè)務(wù)的云DC集中分發(fā)。從邊緣云實(shí)際增加情況看，業(yè)務(wù)年增長達(dá)80%以上。圖3邊緣云增長趨勢2020-2022年中國邊緣云市場規(guī)模預(yù)測趨勢圖單位：億元1201008060402009950.423.420202021220202021制圖：中商情報(bào)網(wǎng)(WWW.ASKCI.COM)2021年中國邊緣云時(shí)長結(jié)構(gòu)占比情況邊緣公有云服務(wù)邊緣云解決方案邊緣專屬云服務(wù)1313.5%50.8%35.7%制圖：中商情報(bào)網(wǎng)(WWW.ASKCI.COM)IDC、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理池化波分打造城域全光底座白皮書3國家雙碳戰(zhàn)略及東數(shù)西算戰(zhàn)略，算力使用要考慮時(shí)延，碳排放，能耗成本，將進(jìn)一步加速云-邊-端算力協(xié)同發(fā)圖4雙碳戰(zhàn)略下，不同DC協(xié)同，實(shí)現(xiàn)算力成本最優(yōu)西南IDC集群PUE低，綠色節(jié)能(每TFLOPS西南IDC集群PUE低，綠色節(jié)能(每TFLOPS算力成本0.8，雨季更低)每TFLOPS算力成本是：0.912ms1012msPUE低，綠色節(jié)能(每TFLOPS算力成本0.8，冬季更低)本地IDC集群5ms本因素；帶來算力云5ms本地城域IDC每TFLOPS本地城域IDC發(fā)改委規(guī)劃期望，70%新增算力分布在集群，30%新增算力分布在城域，城域以低時(shí)延算力需求為主；算力需求主要來自于城域，但算力資源主要分布在集群，就需要云-邊-端算力資源協(xié)同調(diào)度滿足需求，實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)算力成本與碳排放最優(yōu)；不同季節(jié)，西部的算力成本還有差異性，就需要網(wǎng)絡(luò)提供大帶寬，高的能力。云-邊-端協(xié)同調(diào)度，城域需要端到端的OSU/L1+ROADM/L0調(diào)度能力。圖5云-邊-端協(xié)同??ToH/ToC：云游戲/VR云端渲染，直播，企家協(xié)同，端-邊-云?ToB：算力業(yè)務(wù)，云-邊-端協(xié)同調(diào)度，選擇最優(yōu)算力滿足需求，端-邊/云靈活選擇L1/L0硬管道連接?邊緣云雙活熱備，<1ms保效率?邊邊算力，計(jì)算雙活2ms時(shí)延?端-邊，局域網(wǎng)延伸，OSU硬管道?跨域GPU算力協(xié)同，GE-100GL0/L1級帶寬?大型企業(yè)、OTT云邊資源協(xié)同調(diào)度，需要L0/L1硬管道保障連接?重算力協(xié)同，需要100G大帶寬?高峰業(yè)務(wù)溢出，需要彈性O(shè)SU硬4ms4ms100M云VR游100M~1100M~1G重算力協(xié)同行業(yè)云云-邊重算力協(xié)同行業(yè)云云-邊資源協(xié)同，需要硬管性帶寬(OSU+ROADM)10G~100G靠硬管道和大小連接 (靠硬管道和大小連接 (OSU+ROADM)性硬管道連接(OSU)第1章算力時(shí)代城域需要E2EROADM+OTN的運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)41.城域內(nèi)部邊-邊協(xié)同：城域每個(gè)邊緣DC算力資源有限(一般<100架)，針對城域低時(shí)延算力需求，需要邊-邊算力協(xié)同形成算力資源池，算力資源池雙活業(yè)務(wù)需要確保1-2ms絕對的低時(shí)延，僅基于硬管道的E2EOSU/波長能滿足需求，同時(shí)算力協(xié)同不同時(shí)間段需求不一致，因此也需要OSU具備靈活彈性調(diào)整能力。2.云-邊協(xié)同：對于重算力需求(如渲染，訓(xùn)練)需求，邊緣云需要提交數(shù)據(jù)到中心云，需要云-邊間具備彈性O(shè)SU力。VR邊-端協(xié)同，需要的算力由終端、邊緣云、中心政企部分算力需求，也是由終端、邊緣云、中心云協(xié)同完成；為確保用戶體驗(yàn)、算力的高效利用，端-邊-云需要具備OSU硬管道彈性連接能力。11.2算力時(shí)代城域網(wǎng)的架構(gòu)及技術(shù)選擇分析1.2.1綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)到匯聚站點(diǎn)建網(wǎng)模式圖6匯聚到綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)，多種接入模式匯聚匯聚匯聚務(wù)接入點(diǎn)到匯聚站點(diǎn)，目前普遍是不同類型的設(shè)備通過環(huán)、鏈、灰光模式或光纖直連模式與匯聚節(jié)點(diǎn)圖7綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)-匯聚連接模式分析綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)-匯聚站點(diǎn)連接特點(diǎn)OLTOLT光纖直連匯聚TN部分客戶側(cè)CPE直連匯聚站點(diǎn)的問題點(diǎn)耗大匯聚站點(diǎn)需要10GE/GE端口，端口成本上升鏈或P2P連接，可靠性差池化波分打造城域全光底座白皮書5…………WSSWSSWSSWSSDeMUXMUX…OOOOTTTTUUUUOTUDeMUXOTUOAOA3西向東向43……2…………WSSWSSWSSWSSDeMUXMUX…OOOOTTTTUUUUOTUDeMUXOTUOAOA3西向東向43……2在2022-2030帶寬還有5倍增長潛力下，綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)到匯聚采用已有模式，難以為繼，波分下沉綜合業(yè)務(wù)接業(yè)務(wù)接入點(diǎn)通過波分實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的統(tǒng)一接入與傳送，可解決目前架構(gòu)模式帶來的問題點(diǎn)，波分下入點(diǎn)是未來演進(jìn)趨勢。1.2.2城域核心到匯聚站點(diǎn)建網(wǎng)模式分析城域核心間Mesh互聯(lián)是行業(yè)共識，匯聚節(jié)點(diǎn)普遍采用波分覆蓋，匯聚站點(diǎn)上行目前普遍帶寬資源在1T內(nèi)，一對光纖容量可達(dá)24T，一個(gè)匯聚環(huán)光層利用率在20%左右，在此種情況下，建多套光層及電層，光纖/機(jī)房/光層設(shè)重；在帶寬能滿足情況下，一張網(wǎng)綜合承載最優(yōu)。圖8多張網(wǎng)vs一張網(wǎng)綜合承載機(jī)房，利用率低板卡升，光層成本下降50%本，運(yùn)維1.2.3城域建網(wǎng)技術(shù)分析?FOADM對比ROADM分析傳統(tǒng)FOADM模式自動化程度低，如E2E部署一個(gè)波長，除了在業(yè)務(wù)上下站點(diǎn)需要人工操作外，在中間站點(diǎn)都需要人工進(jìn)行連纖，E2E部署一體業(yè)務(wù)效率低下；而ROADM系統(tǒng)側(cè)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)管配置；同時(shí)FOADM無法支圖9FOADMVSROADM組網(wǎng)對比FOADMOSC44OUTFIOAOAFIOAOAMUXMUX122ROADM方向B方向B方向A方向方向AVSWSS…WSSWSS…11λ*λ*λ*λ*λ*第1章算力時(shí)代城域需要E2EROADM+OTN的運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)6表3FOADMVSROADM能力對比1頻譜間隔，波長分配2支持200G+演進(jìn)能力3光層WSON能力4波長調(diào)度200G+演進(jìn)ASON能力間隔靈活可調(diào)，波長靈活分配(遠(yuǎn)程網(wǎng)管操作)G?10G對比100G+從波分技術(shù)發(fā)展看，端口速率越大，每BIT成本與功耗越優(yōu)，因此從單BIT成本與功耗看，城域要優(yōu)先選擇100G+方案，特別是在綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)上行帶寬累加已普遍達(dá)到100G級別情況下；采用100G/200G+OTN/OSU+PAYG(按帶寬使用計(jì)費(fèi)模式)，上行部署100G/200G管道，不同業(yè)務(wù)按需配置大小顆粒OTN/OSU，如果初期不足100G/200G，可按帶寬RTU模式購買；這樣不僅生命周期單BIT成本最優(yōu)，功耗最優(yōu)，而且大幅提升TTM效率，增加業(yè)務(wù)時(shí)，不需要E2E增加線路端口，僅通過配置OTN/OSU的容量即可開通業(yè)務(wù)。圖圖1010GVS100G+.2 0.2單BIT成本對比10G100G200G400G.2 0.20單BIT功耗對比10G100G200G400G?OSU分析從城域典型業(yè)務(wù)需求看，很多場景需要100M-100GE顆粒的硬管道，僅波長級硬管道難以滿足需求，且?guī)捹Y源浪費(fèi)嚴(yán)重；而如果采用多級IP匯聚與交換，業(yè)務(wù)質(zhì)量與時(shí)延難以保證，OSU技術(shù)既可以支持2m~100G的靈活硬管道，又具備確定性低時(shí)延；因此波分網(wǎng)絡(luò)在具備波長級能力的同時(shí)，需要支持E2EOSU能力。池化波分打造城域全光底座白皮書7CUII(A/B網(wǎng))169A/CA/CARAR1心DC波SU8RDC7MER→邊緣RSGRSGCRCRMESHPPCRMCR匯聚-核心 (環(huán)/可靠性提升)2DC間OSU聯(lián)調(diào)度ASGCUII(A/B網(wǎng))169A/CA/CARAR1心DC波SU8RDC7MER→邊緣RSGRSGCRCRMESHPPCRMCR匯聚-核心 (環(huán)/可靠性提升)2DC間OSU聯(lián)調(diào)度ASGASGMCRMCRBNG縣-鄉(xiāng)波分接入-匯聚6接入-匯聚承載3DCOSU互聯(lián)LSW5精品家寬OSU道4企TCSGE2EOSU專線區(qū)域DC地市DC邊緣DCC圖11典型場景帶寬需求分析雙活熱備T邊緣云雙活熱備T邊緣云100M-GE為主10GE-100GE為主10GE-100GE為主10GE-100GE為主100M-GE為主GE-10GE為主政企用戶-邊緣云邊緣云-邊緣云邊緣云-中心云區(qū)-中心云OLT-邊緣云品質(zhì)連接1.31.3算力時(shí)代城域目標(biāo)網(wǎng)1.3.1城域目標(biāo)網(wǎng)：落實(shí)CUBE-Net3.0，打造行業(yè)領(lǐng)先的城域E2EROADM+OTN目標(biāo)網(wǎng)增長趨勢，流量流向變化趨勢，城域網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)模式，城域建網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)選擇分析，聯(lián)通的面向圖12城域目標(biāo)網(wǎng)E2EROADM+OTN綜合承載DC/云/算力寬持續(xù)升級)4G基站5G4G基站5GgNB第1章算力時(shí)代城域需要E2EROADM+OTN的運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)8結(jié)合城域3類節(jié)點(diǎn)(核心，匯聚，綜合業(yè)務(wù)接入)，構(gòu)筑城域E2EROADM+OTN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，綜合承載城域8類典核心：CR、DC間高速互聯(lián)?核心節(jié)點(diǎn)間采用“全光ROADM/OXC+ASON”方案，時(shí)延最低，可靠性提升。?200G-800G電層板卡靈活適配CR、云間互聯(lián)，成本最優(yōu)。?平臺支持OSU，接入到核心E2EOSU可達(dá)。匯聚綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)，向上統(tǒng)一傳送?匯聚接點(diǎn)主要通過環(huán)網(wǎng)與核心節(jié)點(diǎn)互聯(lián)，匯聚環(huán)采用OTN+ROADM光電協(xié)同調(diào)度，靈活選擇200G-600G?向上到核心節(jié)點(diǎn)具備2T以上傳送能力，向下通過接入環(huán)連接多個(gè)綜合業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn)，具備5T以上接入能力。?匯聚平臺需要支持OSU交換，提升OTN利用效率。點(diǎn)：綜合接入與統(tǒng)一傳送?綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)通過環(huán)網(wǎng)與匯聚節(jié)點(diǎn)彩光互聯(lián)。?綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)波分，綜合接入各種流量并統(tǒng)一向匯聚節(jié)點(diǎn)傳送，接入及上行能擴(kuò)展到500G以上。?采用ROADM+100G/200G方案，一對光纖承載所有業(yè)務(wù)，省光纖，大帶寬實(shí)現(xiàn)每BIT成本最優(yōu)。?OSU接入各類型業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)E2EOSU品質(zhì)連接。1.3.2城域目標(biāo)網(wǎng)關(guān)鍵特征及價(jià)值總結(jié)TN圖13城域目標(biāo)網(wǎng)的關(guān)鍵特征網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn))心樞紐網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn))心樞紐三類節(jié)點(diǎn)家庭中/小微1232聚E2EROADM/OXC全光調(diào)度跳直達(dá)ms圈E2E100G+綠采用100G+帶寬，單E2EOSUE2E一網(wǎng)多用E2E自動化ToH/ToC/專線/DC業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載，資源與利用效率最優(yōu)光層交付與運(yùn)維自動化，簡化運(yùn)維，提升TTM效率池化波分打造城域全光底座白皮書9IP業(yè)務(wù)底座承載，帶寬無憂，成本最優(yōu)?IP底座承載，隨帶寬增長，網(wǎng)絡(luò)平滑擴(kuò)容，帶寬增長無憂。?各類業(yè)務(wù)就近接入綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)波分設(shè)備，減少光纖直連，節(jié)省90%光纖資源；業(yè)務(wù)側(cè)光模塊從長距光模塊，節(jié)省光模塊投資；通過省光纖、省光模塊投資、高速率帶寬實(shí)現(xiàn)成本最優(yōu)。針對品質(zhì)業(yè)務(wù)，1ms時(shí)延圈，確定性連接?針對品質(zhì)業(yè)務(wù)(DC間東西流量，城域DC雙活業(yè)務(wù)，政企專線，入云專線，ToC/ToH品質(zhì)業(yè)務(wù))，E2EOSU性有保證。?OSU帶寬靈活調(diào)整，利用率提升，成本下降。資源利用及成本最優(yōu)?一張網(wǎng)統(tǒng)一承載，節(jié)省光纖及機(jī)房資源。?一張網(wǎng)統(tǒng)一承載，減少光電平臺重復(fù)投資，提升光電平臺資源利用效率，節(jié)省30%設(shè)備投資。?一張網(wǎng)統(tǒng)一承載，減少40%左右的OPEX成本。自主可控，打造安全可控的基礎(chǔ)與品質(zhì)傳輸網(wǎng)?優(yōu)先考慮國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈與設(shè)備商。?關(guān)注設(shè)備內(nèi)部的關(guān)鍵器件與模塊，包括管控系統(tǒng)、WSS器件、100G+光模塊器件、oDSP芯片、交換網(wǎng)芯片、CPU等關(guān)鍵器件；優(yōu)先選擇國內(nèi)器件及模塊供應(yīng)鏈，確保任何形勢下的供應(yīng)與產(chǎn)業(yè)安全。第2章城域池化波分助力城域目標(biāo)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)算力算力P2MP城域：1ms省內(nèi)：5ms?樞紐直達(dá)，省本?1ms+5ms+20ms時(shí)延圈?光算協(xié)同，靈活?點(diǎn)亮光纜啞資源算力算力P2MP城域：1ms省內(nèi)：5ms?樞紐直達(dá)，省本?1ms+5ms+20ms時(shí)延圈?光算協(xié)同，靈活?點(diǎn)亮光纜啞資源?E2EOXC，400G/800G，?全光算力錨點(diǎn)?ToB/ToC/ToH02城域池化波分助力城域目標(biāo)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)了E2E帶寬成本與網(wǎng)絡(luò)性能的領(lǐng)先。圖14聯(lián)通算力時(shí)代全光底座架構(gòu)及特征智智能城域網(wǎng)聯(lián)通云10GPON政企精品網(wǎng)家庭0~20ms東數(shù)西算(樞紐間)?全產(chǎn)業(yè)鏈自主可安全池化波分打造城域全光底座白皮書環(huán)50-300公里光：環(huán)50-300公里光：FOADM/ROADM電：100G+OTN板卡但是在城域，由于站點(diǎn)數(shù)量，帶寬大小與骨干差異較大，城域建設(shè)E2EROADM+OTN面臨挑戰(zhàn)。2.12.1建設(shè)E2EROADM+OTN全光業(yè)務(wù)城域網(wǎng)的挑戰(zhàn)表4骨干與城域的差異500-2000公里80波以上接入環(huán)80波以上接入環(huán)，10-20波網(wǎng)絡(luò)訴求，應(yīng)用于城域能力超配。結(jié)合城域網(wǎng)的站點(diǎn)數(shù)量多，多環(huán)少波特點(diǎn)，同時(shí)考慮機(jī)房空間與運(yùn)維的訴求，城域要普遍部署E2E表5關(guān)鍵部件應(yīng)用城域的問題分析每方向支持80+波，城域接入環(huán)僅用到系統(tǒng)能力的20%左右?高集成度，低成本的ROADM解決方案。?低成本，滿足城域傳輸距離的100G/200G電層技術(shù)。?極簡交付，快速業(yè)務(wù)開通的自動化能力。22.2開創(chuàng)性的城域池化波分方案，打造最佳城域ROADM+OTN全方案：匯聚站點(diǎn)池化共享的M*NWSS，通過池化共享降低匯聚站點(diǎn)空間與成本；MROADMROADM城域100G/200G板卡降低電層成本；全光數(shù)字化標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)E2E自動化運(yùn)維。第2章城域池化波分助力城域目標(biāo)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)N組AWG132算力算力邊緣算力OSU/ODUOSU/ODU小顆粒按需匯聚COCOCOCOCOCOCO邊緣算力N組AWG132算力算力邊緣算力OSU/ODUOSU/ODU小顆粒按需匯聚COCOCOCOCOCOCO邊緣算力圖15傳統(tǒng)波分對比池化波分FOADMFOADM，10G/100GM 4基于光標(biāo)簽 4城域100城域100G/200G相干板卡T-ROADML0/L1LL0/L1大小顆粒逐層中繼大顆粒一跳直達(dá)2.2.1池化ROADM板卡：一板多功能，高集成度，資源共享單板數(shù)量，空間節(jié)省80%，簡化不同板卡間的光纖連接。?多環(huán)共享，提升光層利用效率：多環(huán)共享96波資源，光層利用效率從10%提升到60%以上，通過共享有效降本。idGTTMROADM加時(shí)不需要增加額劃、配置、發(fā)貨簡化，業(yè)務(wù)發(fā)放效率高。圖16池化ROADM單板特點(diǎn)上下業(yè)務(wù)端口上行線路端口池池化ROADMCOCOCOCO最多下掛9個(gè)接入環(huán)下波，上行多功能合一?接入環(huán)能力：一板可接入9環(huán)，接入環(huán)共享96波資源，提升資源利用效率，降低光層成本?可上下業(yè)務(wù)：減少業(yè)務(wù)上下ROADM板卡需求?免多板卡多子架連纖，快速TTM池化波分打造城域全光底座白皮書FWWFUSSUSSII手指匹配城域100G/200G的性能需求，針對關(guān)鍵器件：oDSP芯片、ICR/T相干發(fā)器、ITLA可調(diào)光源、內(nèi)置光放進(jìn)行FWWFUSSUSSII手指匹配城域100G/200G的性能需求，針對關(guān)鍵器件：oDSP芯片、ICR/T相干發(fā)器、ITLA可調(diào)光源、內(nèi)置光放進(jìn)行續(xù)發(fā)展ITLAsrs2.2.2接入站點(diǎn)T-ROADM創(chuàng)新：FOADM投資實(shí)現(xiàn)ROADM價(jià)值，實(shí)現(xiàn)ROADM架構(gòu)到邊緣ROADMROADMDMROADM圖17T-ROADM方案40*10G-TTT-4*200GFlexgridG變動，帶寬演進(jìn)無憂。?高集成度，1板1方向：基于硅光平臺多路集成，簡化架構(gòu)，一方向僅需要1塊單板，集成度提升50%，功耗下降30%。。2.2.3城域100G/200G：降低電層成本，結(jié)合OSU提升帶寬利用效率結(jié)合城域典型50-300公里需求，創(chuàng)新適合城域傳送距離的電層板卡，有效降低城域電層成本。圖18城域相干單板域使用的電層板卡：降低OTN板卡成本33214電層實(shí)現(xiàn)管道共享，OSU2M~100G動態(tài)可調(diào)，多層多方向匯聚以減少帶寬需求，100G管道利用率提升，進(jìn)一第2章城域池化波分助力城域目標(biāo)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)10G10G圖19OSU提升帶寬利用效率10G傳統(tǒng)NODU100GOSU+OSP100M--ODU0(GE)N*2M--ODU0(GE)110GCAC100M—OSU(N*2M)N*2M—OSU(N*2M)1100GCABCAB10G->100G容量10倍增長，OSU提升帶寬利用率2.2.4光波長數(shù)字標(biāo)簽：打造ROADM網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化底座，自動駕駛能力提升相比傳統(tǒng)FOADM解決方案，池化波分方案通過光波長數(shù)字標(biāo)簽和單波功率調(diào)節(jié)能力，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)E2E監(jiān)控，一次進(jìn)站插板走人。DIP圖20光數(shù)字標(biāo)簽簡化開局 TTM<30min 化后進(jìn)行自動優(yōu)化。圖21光數(shù)字標(biāo)簽在線監(jiān)測，簡化運(yùn)維PowerPowerPower在線OSNR檢測池化波分打造城域全光底座白皮書20維20維20維20維20維20維20維20維……20維20維20維20維20維20維20維20維……22.3池化波分打造E2EROADM+OTN全光業(yè)務(wù)城域網(wǎng)的價(jià)值2.3.1池化波分通過架構(gòu)及技術(shù)創(chuàng)新，使能城域E2E部署ROADM+OTNM圖22光層成本構(gòu)成及不同維度ROADM板卡成本對比ROADM網(wǎng)絡(luò)光層成本構(gòu)成220%80%不同維度ROADM板卡成本對比1.5圖23池化ROADM通過技術(shù)及架構(gòu)創(chuàng)新帶來空間、成本、功耗下降線路4個(gè)方向220維MesMesh220維220維5個(gè)接入環(huán)池化ROADM方案線路4個(gè)方向M*NM*NROADM M*NROADM5個(gè)接入環(huán)(最多可以支持9個(gè))?ROADM單板數(shù)量減少50%?20維到9維ROADM，每單板成本大幅下降?空間、成本、功耗都下降50%以上第2章城域池化波分助力城域目標(biāo)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)ROADM100G100G到CO10GE10GE到COROADM100G100G到CO10GE10GE到COIP+WDM一網(wǎng)無憂對傳統(tǒng)ROADM方案，通過技術(shù)及架構(gòu)創(chuàng)新，從空間、功耗、成本方面大電層通過城域100G/200G板卡，結(jié)合OSU提升資源利用效率，大幅降低電層成本，結(jié)合大帶寬每BIT成本更網(wǎng)絡(luò)生命周期每BIT成本與功耗更優(yōu)。綜上所述，池化波分通過技術(shù)及架構(gòu)創(chuàng)新，解決了城域E2E部署ROADM+OTN的部署難題，使得城域E2E部署圖24城域池化方案滿足城域關(guān)鍵訴求城域部署E2EROADM+OTN關(guān)鍵訴求滿足城滿足城域傳輸距離的100G/200G，快速業(yè)務(wù)開通的自動化能力案滿足訴求E2EROADM省空間、省功耗、省成本創(chuàng)新的城域100創(chuàng)新的城域100G/200G相干板卡(支持OSU)，電層板卡型歸一，結(jié)合配置、維自動化2.3.2池化波分實(shí)現(xiàn)城域運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)TCO最優(yōu)圖25最優(yōu)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)池化波分統(tǒng)一承載所有業(yè)務(wù)就近接入CO統(tǒng)一承載所有業(yè)務(wù)就近接入CO站點(diǎn)波分通過100G/200GOTN統(tǒng)一承載品質(zhì)業(yè)務(wù)OSU直達(dá)，SDH改造圖26E2EROADM+OTN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢可靠性提升10倍，TTM效率提升70%中長距光模塊(>10km)變短距光模塊(10-100m)，節(jié)省50%以上光模塊投資寬統(tǒng)一傳送，每BIT成本與E2EOSU提升電層利用效率與連接品質(zhì);SDH設(shè)備變單板，綠色節(jié)能第3章城域池化波分關(guān)鍵技術(shù)03城域池化波分關(guān)鍵技術(shù)3.13.1全光交換ROADM(reconfigurableopticaladd/dropmultiplexer，可重構(gòu)光分插復(fù)用器)可實(shí)現(xiàn)波長的動態(tài)靈活調(diào)ROADM節(jié)點(diǎn)的重構(gòu)能力提升了工作效率及對客戶新需求的反應(yīng)運(yùn)營和維護(hù)成本。當(dāng)前ROADM主要部署在城域核心，需要不斷ROADM光調(diào)度,讓全光運(yùn)力底座具備靈活調(diào)度的能力，更好的滿足算力網(wǎng)站點(diǎn)數(shù)量增加5~10倍，需要有創(chuàng)新的架構(gòu)和技術(shù)來降低ROADM的部署成?多維站點(diǎn)的池化共享WSS技術(shù)匯聚節(jié)點(diǎn)具備承上啟下的作用，往上連接到核心，往下接多個(gè)接入環(huán)。由于常規(guī)的1*NWSS(wavelengthselectiveswitching，波長選擇開關(guān))通常只能接1個(gè)線路方向，當(dāng)匯聚點(diǎn)往下接多個(gè)接入環(huán)時(shí)，匯聚點(diǎn)為每一個(gè)接入環(huán)都需要用一組獨(dú)立WSS來連接，使用多個(gè)子架，空間占用/成本/功耗也比較高。因此需要?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)新型池化共享式的WSS，擴(kuò)展WSS的線路端口，多個(gè)接入環(huán)可以共享一組WSS，從而降低空間占用/功耗/成本。由于池化共享WSS多線路端口的引入，對端口的隔離度提出了更高的要求，需要在光學(xué)架構(gòu)和LCoS(LiquidCrystalonSilicon，硅基液晶)算法進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，來降低串?dāng)_的代價(jià)，提升端口隔離度。?2維站點(diǎn)的極簡ROADM技術(shù)當(dāng)前接入站點(diǎn)主要以2維組網(wǎng)為主，主要采用FOADM(FixedOpticalAdd/DropMultiplexer，靜態(tài)光分插復(fù)用)光層，不同站點(diǎn)間波長必須不同，從而導(dǎo)致站點(diǎn)配置不歸一，備件多，同時(shí)不支持往高速率持續(xù)演進(jìn)。采用ROADMROADM至接入站點(diǎn)，因此需要針對接入層2維環(huán)網(wǎng)場景探索經(jīng)濟(jì)型的極簡邊緣ROADM技術(shù)，可采用創(chuàng)新的少端口WSS實(shí)現(xiàn),或者合集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)片上光子系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)連纖、部署及運(yùn)維的簡化。33.2城域相干線路技術(shù)于干線網(wǎng)絡(luò)的要求設(shè)計(jì)，性能相對于城域應(yīng)用存在過剩，需要面向城域的場景對相塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，來推進(jìn)相干技術(shù)應(yīng)用于城域邊緣，從而獲得更好速率演進(jìn)能力，同時(shí)避免DCM補(bǔ)償，簡化站點(diǎn)的部署。相干模塊主要由oDSP芯片、ICT(IntegratedCoherentTransmitter、集成相干發(fā)射機(jī))、ICR(IntegratedcoherentTransmit-Receive，集成相干收發(fā)器)、ITLA(IntegratedTunableLaserAssembly，集成可調(diào)諧激光器)、內(nèi)置光放等部件組成?？梢悦嫦虺怯虻膱鼍皩ο喔赡K進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，oDSP芯片做針對性的設(shè)計(jì)，對FEC算法進(jìn)行簡化，從而降低oDSP的復(fù)雜度；通過組件集成來降低尺寸和連接損耗，例如在ICT的基礎(chǔ)上集成了相干接收機(jī)實(shí)現(xiàn)ICTR組件、或者發(fā)端驅(qū)動器、調(diào)制器和ICR集成實(shí)現(xiàn)COSA(Cohe