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打造“1ms时延圈”, 支撑城市智能体建设

“全光城市2.0”以“智”+“质”赋能智能联接,携手共建城市智能体,共创行业应用新价值。

文/卢毅权 华为传送网络领域总裁
Lu Yiquan

在经历了农业革命和工业革命之后,人类社会开始进入信息革命时代。随着新一轮科技及产业变革席卷全球,数据价值化加速推进,数字技术与实体经济快速融合,产业数字化应用的潜能开始迸发释放。数字经济是互联网、云计算、大数据等新一代通用计算深入经济社会各层面产生的结果,已成为引领全球经济增长的重要引擎。

智慧城市作为数字经济发展的主要载体,拥有广阔的前景和无限潜力,为推动城市治理体系和治理能力现代化提供了新的模式。与此同时,国家发改委、工信部也多次发声,要求加快推进5G、F5G(第五代固定网络)等新型基础设施的建设,促进传统产业的数字化转型升级,持续为数字经济发展注入新动能。

F5G全光网使能智能联接,支撑城市智能体建设

从数据感知到数据分析与处理闭环的有机生命体,通过智慧大脑、智能边缘平台和无处不在的端侧感知,对物理城市的人与人、物与物、人与物的大数据进行综合分析、回传,将复杂的物理海量信息与行业智慧,经过计算分析反馈作用于物理城市,打通城市动脉联接体系,构建城市智能体,进一步加速智慧城市的演进。

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其中,智能联接是撑起城市智能体的躯干,其通过联接智能中枢及智能交互,实现了无缝覆盖、万物互联,以及应用协同、数据协同与组织协同。面向智能体的打造,联接的需求从量变到智变,要求智能联接需要具备以下特征。

泛在千兆:带宽能力是联接的基础。随着AI摄像机、无人机、工业相机以及面向工业场景的VR、AR应用的广泛使用,无处不在、无缝覆盖的千兆联接能力将成为基本要求。

确定性体验:智能体的联接,主要对象是物,主要场景是社会生产及差异化诉求。比如,上海金融证券在1ms内能完成3000多笔交易,涉及的金额超过100万美元;某大型云计算数据中心,0.1%的丢包就会导致算力损失50%;未来智能电网甚至需要承诺99.9999%的可用率,用户年均停电不得超过2分钟。可见只有确定性体验的联 接,才能保证业务的质量。

超自动化:行业数字化转型导致业务的种类、联接的规模和网络的复杂性成倍增加,让网络的运维管理难度不断加大。通过引入智能AI技术,可实现从传统人工到半自动运维,再到超自动化、智能化的管控运营,不断提升智能体的联接效率。

其中,以“云+AI”为基础的算力是智能中枢的核心,而以“F5G全光网”为载体的运力则是智能联接的基础。通过大带宽、高可靠、无损“0”丢包、差异化服务以及智慧运营,保障智能联接的质量,构建智能体的联接底座,为每个人、每个家庭、每个组织带来极致的业务体验。

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围绕“1ms时延圈”,构筑数字经济发展底座

网络的价值决定于运力的强度,新“梅特卡夫定律”则进一步诠释了衡量标准。网络价值不仅与网络规模有关,更与网络品质有关。带宽、时延已成为决定网络品质的关键因素。光通信以光纤为传输介质,具备T级频宽、P级容量、光速传输等绝对优势,正是保障稳定高品质运力的关键。

随着国家“新基建”战略的实施,数据中心的建设规模不断扩大,通过云网的广泛集成,提供差异化的服务体验,抢占全云化的战略机遇,成为全球运营商的重点发展方向。运营商应以“好云配好网,好网促好云,好网低时延”为目标,充分发挥通信基础设施的优势,从以下3个维度打造“1ms时延圈”的城市光网。

边到云:实现网络边缘到云端的1ms时延。面向家庭场景,通过OTN与OLT的握手,实现OLT到云端的1ms时延,重点保障家庭VR、云游戏等上云业务的品质;面向企业场景,支持OTN CPE到云端的1ms时延,以实现金融证券等时延敏感业务的超低时延传输。

云到云:实现不同云之间网络互联的1ms时延。支持同城异地数据中心之间的1ms时延,以实现数据中心之间的高速协同计算。

边到边:实现网络边缘任意两点之间联接的1ms时延。面向5G承载场景,OTN下沉至BBU侧,可实现基站与基站之间的1ms时延,将传输时延降低,而协同5G空口、5G核心网的低时延,则可为5G 2B等业务应用提供可承诺的低时延。

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如同城际高铁“1小时交通圈”所带动的巨大经济效应一样,城市光网“1ms时延圈”也将全面拉动数字经济的高速增长。 

基于全光城市2.0,定义城市运力的KQI

从2013年开始,中国就开始推动光进铜退,陆续启动了“光网城市”建设,“光网城市”一词曾被写入2016年的政府工作报告。光网城市的建设围绕家庭业务,实现了光纤到户、百兆接入的带宽,满足了人们基本的宽带联接诉求,铸就了“宽带中国”令人瞩目的成绩。

然而,当前智慧城市的业务应用已经从家庭延伸至每个人、每个行业、每个企业,特别是城市智能体,对于联接、带宽、体验提出了更高的要求。面向“云+网+X”的万物智联,华为以F5G为基础,提出了“全光城市2.0”新型基础设施的发展理念。

  • 带宽:提升10倍,达到百G园区、千兆接入、万兆楼宇。
  • 联接:提升100倍,实现光联万物,到房间、到桌面、到机器。
  • 效率:提升100倍,通过自动驾驶,实现专线分钟级开通,家宽秒用秒退。
  • 体验:实现稳定低时延、稳定可用率、“0”丢包率的确定性体验。

随着AI技术的不断成熟,各行各业对算力的需求快速攀升,用运力释放算力,加速全行业数字化,成为产业界共同努力的方向。面向业务体验,全光城市2.0完整定义了KQI指标。

  • 时延:打造1ms时延圈,以云配网、以网促云,满足智慧城市各类联接场景低时延的创新应用需求。
  • 容量:实现“三千兆”全光接入、“T级带宽”全光锚点,为智慧城市提供端到端超大带宽的运力保障。
  • 可用性:从“尽力而为”到“确定性体验”,率先实现可承诺的99.999%高可用率,为智慧城市的安全运行保驾护航。
  • 开通时间:云光一体、协同控制、统一编排,实时按需获取云网资源,为智慧城市提供“分钟级”的业务极速开通服务。
  • 自动驾驶:通过AI技术应用智能管控平台,提供自动化、自助化的业务体验及差异化的服务能力,通过提供主动式运维及故障预判,实现了从人工操作到工具辅助执行,再到自助决策的全流程智慧运营,全面使能智慧城市的自动驾驶。

基于全光城市2.0,使能确定性业务体验

全光城市2.0是基于智慧城市应用场景的创新需求,打造的匹配城市通信基础设施的规划。其围绕“1ms时延圈”打造了面向用户和云端联接的云光网,向上可使能千行百业创新应用,向下可点亮暗光纤,全盘管理底层资源,实现光缆物理资源与业务逻辑网络的解耦,在利用光电集成技术降低设备能耗的基础上,不断释放机房资源。面向家庭、政企和5G 3个业务场景,全面使能确定性业务体验。 

第一,光纤网络需要进一步延伸至末端,与每个人、每个家庭、每个企业联接,提供可靠的物理联接,打造联接的管道基础。

第二,OTN需要在城域进一步下沉覆盖,向OLT、BBU、企业营业网点等接入点靠拢,以100G高速链路支撑边缘与边缘、边缘与云端的高速联接。

第三,在城域核心引入全光交叉OXC技术,形成Mesh互联网络,以200G/400G超高速传输技术支撑任意两点间的一跳直达云端。

第四,引入端到端的智能管控系统,以实现对整个城市光网的可管、可视、可控,为整个全光城市2.0网络的运行提供保障。

整体而言,可通过以下四大部分来打造城市光网的目标架构。

全光接入:多元化的光接入场景,为家庭、工厂、楼宇、大型企业、5G基站等提供光接入的联接支持。同时在家庭中引入eAI技术,以智能识别家庭业务的类型。通过10G PON和Wi-Fi 6的规模应用,推动现有宽带网络的千兆提速。通过引入FTTR,确保全屋高品质的Wi-Fi覆盖能力,实现千兆5G、千兆宽带、千兆Wi-Fi的三千兆联接目标。通过光纤接入工厂,将进一步提升工业制造领域联接的可靠性。光纤到楼宇,则将推动大量中小型企业专线的升级。同时,OTN也在向大型企业、楼宇、5G基站等延伸,以光联接来支撑大型企业的数字化转型,赋能5G 2B的应用扩展。

全光锚点:通过OTN、OLT、BBU等多技术的锚合,统筹布局城市光网的接入站点。它是智慧城市的“地铁站”,是网络能力的承载实体,是多种业务的汇接点,更是业务入云的起始点。以确定性全光锚点布局来解决接入段的不确定性,不仅可实现城市2~5公里内业务的随时接入,也可充分发挥“1ms时延圈”的经济价值。

全光交换:引用全光交换技术,打造智慧城市的“立交桥”。通过多层、多方向实现快速高效的流量疏导,取代现有网络传输的逐跳转发,进一步减少光电转换节点,实现全光锚点的一跳入云。同时,通过引入OSU-OTN技术,简化封装层级,降低单站时延,以端到端的全光切片为各类业务提供高可靠的低时延保障。

全光自动驾驶:基于AI技术进行“智能化”管控,“一体化”分析,为城市光网安装智慧大脑,通过全方位动态监测, 实时感知城市智能体的动脉。基于网络资源,提供数据分析与可视化呈现,针对链路故障,实现极速治愈,为智慧城市提供现代化的运营和治理能力。同时,通过每条业务时延的可视、可管、可控,针对网络路径进行定向优化,以实现业务时延的可承诺,加速其商业变现。

基于确定性体验,全光城市2.0可以保障任意节点之间的“0”抖动、“0”丢包,满足各类1ms低时延应用;同时,其还可提供分钟级业务的极速开通、T级锚点带宽出口以及最大99.999%可用率等极致体验,提升智慧城市的综合竞争力,让城市智能体蓬勃生长。

通过三大举措,加速推进实现全光城市2.0

华为建议以下三大举措齐头并进,以加速推进全光城市2.0的建设落地。

主动规划锚点:从被动到主动,基于现有全光接入的资源布局和边缘数据中心的规划,用科学的城市网络规划方法和工具,合理布局城市全光锚点的位置,以实现与5G、千兆接入、数据中心等城市基础设施的协同布局。

重构城域核心:优化网络结构,以全光交换推动网络的MESH化、扁平化、一体化,以提升网络的健壮性。

云网协同规划:优化云资源池部署,通过高品质的全光网,打破数据中心规划区域的限制,降低云池的建设难度和综合成本。

目前,数字化机遇已经开始全面深化,进入到各行业智能升级的阶段,以全光城市2.0为联接底座,全面支撑数字治理、数字经济、数字生活等城市应用,将开启光网络产业的万亿蓝海市场。通过云网边端一体化的城市智能体架构,赋能行业、创新应用、繁荣生态,华为愿携手上下游合作伙伴,共同构筑网络强国、数字中国和智慧社会。