C114訊 4月6日消息（岳明）在今日由CIOE中國光博會與C114通信網聯合推出的大型研討會系列活動——“2023中國光通信高質量發展論壇”第三期“智能光網絡技術研討會”上，北京郵電大學信息與通信工程學院教授、博士生導師顧仁濤就IP與光網絡的融合新趨勢進行了深入探討與分析。
他指出，IP與光的深度融合將成為一個重要的趨勢。在物理器件增強、軟件定義技術和人工智能技術（AI）賦能之下，實現智能、靈活、可編程“IP+光”融合型網絡已經成為一種可能。
算網融合推動IP+光需求
顧仁濤談到，信息通信網當前的發展趨勢可概括為六個字：高速、高質、綠色。
具體來看，以6G為代表的新一代信息通信技術要求更大的帶寬，峰值速率達到Tbps，通信網要求更高的QoE；同時，數字經濟要求推動數字技術和實體經濟深度融合，垂直行業的應用展要求更高品質的傳輸，通信網需要嚴格的QoS；并且，未來網絡對能耗帶來巨大的挑戰，超大規模的通信網絡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，近年來，信息網絡發展出現了計算與網絡相融合的發展趨勢。算網融合在國家發展的戰略地位變得越來越重要。他表示，算網融合也為網絡帶來了更多挑戰，包括大容量——數據/算力的流動；低延遲——通信時延不可忽略；高協同——多維資源實時協同。
“在這樣的挑戰之下，網絡將回歸通信本質，那就是轉發與交換。而轉發與交換和結果緊密相關，與‘誰來完成’無關。這將推動‘光’與‘IP’的緊密結合。”顧仁濤在演講中說到。
IP+光網絡的發展歷程
他坦言道，從歷史來看，IP和光的融合并不算非常順利。一個可能的原因在于，在過去，光傳輸是相對固定的、不太靈活的，而IP轉發交換非常靈活；這使得二者的融合存在一定障礙。所以，過去的IP+光大多采用“管道式”，即IP over WDM/OTN的模式。隨著光網絡自身的不斷演進，從點到點的通信到端到端的光組網再到可編程的光組網，其組網能力和靈活調控能力也在不斷增強，在能力上與IP技術的差距越來越小。這使得IP和光之間進行深度融合成為可能，也就是可能從“管道式”演進為“融合式”。
顧仁濤指出，路由光網絡、開放光網絡等新興技術和應用方案的出現，都促成和推動了IP與光網絡進一步融合的開放式“IP+光” 網絡。他同時還強調，由于流量非對稱和業務動態連接等問題，讓光層具備匯聚交換能力依然不可或缺，“IP+光”協同融合仍然需要。
據其分析，物理器件推動靈活性的提升，軟件定義技術推動可編程性的提升，AI技術推動智能化的提升，這三類技術的進步使得構建智能、靈活、可編程“IP+光”網絡成為可能。
IP+光網絡的關鍵技術
而為了實現這一目標，行業已經有很多相關研究和成果能夠提供支撐。
在IP+光網絡靈活傳輸技術方面，相干光通信技術支持遠傳輸距離、大傳輸容量，進一步擴展傳輸容量，新型非對稱CDC-ROADM架構可以有效承載雙向非對稱流量需求，同時，可編程拉曼放大技術有助于解決多波段光通信系統中的光信號放大問題。具體來看，相干光通信打破長距離大帶寬光纖通信的技術瓶頸，是擴展IP網絡傳輸800GE業務的重要選擇�？刹灏�400GE數字相干光器件(DCOs)允許在DWDM波長上直接連接路由器，并可以補充光網絡中的傳統DWDM轉發器，以滿足各種容量并達到目標。CDCa架構根據實際的非對稱流量需求，靈活調整每個節點度的進、出光纖數量，以及每個添加/刪除模塊的發射機和接收機數量，降低硬件成本。此外，多波段傳輸(MBT)技術可能成為流量持續增長的未來光通信系統的關鍵解決方案�？删幊汤�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，這一點對于寬譜域多波長的光資源調度尤為重要。
在IP+光網絡可編程協調控制技術方面，將軟件定義技術、編排技術與多層網絡體系相結合，可以簡化網絡控制和管理過程。他以自動化增加光旁路為例進行了介紹：在SDN環境下增加光旁路的自動化創建，可以實現光網絡和IP網絡資源的協調管控，提升多層網絡資源利用率，降低網絡阻塞率。
此外，顧仁濤還詳細介紹了包括IP+光網絡智能化感知、智能化分析和智能化決策等技術。以IP+光網絡智能化決策技術——節點恢復為例，運用靈活可變的光層連接，能夠解決核心IP節點失效引發的故障問題，實現節點故障下的IP網絡能力秒級恢復。這充分發揮IP+光網絡中IP層與光層協同能力，完成了靈活光層向IP網絡的賦能。
未來的挑戰與開放問題
“無論是靈活傳輸技術、可編程協調控制技術還是智能化技術，都將使IP+光網絡具有智能、靈活、可編程三大特點。在未來的通信網絡發展過程當中，二者融合可能會形成一些新的優勢，甚至一些顛覆性的解決方案。但是總體來講，我們認為還有一些挑戰和開放問題。”
顧仁濤談到，這些挑戰可以歸納為更大規模（大規模網絡節點）、更大帶寬（多波段寬譜域）和更加復雜（混合網絡架構+開放網絡架構）。
而在開放問題方面，首先是需要進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景下選擇不同的結構還需要進一步分析探索；大容量靈活可調的光網絡還需要新型光器件及成熟產業鏈的支撐；再者，“IP+光”網絡的資源優化狀態空間變得極其巨大，這也會使IP+光在實時協同方面面臨更大挑戰。
他在最后總結說，IP與光的深度融合將成為一個重要趨勢，特別是在光的靈活性、組網能力越來越強的情況下，光與IP的互補性和協同性需求變得更為強烈。在物理器件增強、軟件定義技術和AI的賦能之下，構建智能靈活可編程“IP+光”網絡已經成為一種可能，并將為下一代的信息通信網絡做出更大貢獻。 
