全光网2.0的发展对WSON技术提出的挑战介绍

CCSA于2020年12月25日召开了“下一代光传送网产业与技术标准推进委员会（TC618）”成立大会，大会推选出“下一代光传送网产业与技术标准推进委员会”各级负责人，同时举办了新一代光传送网发展论坛（简称NGOF）年度会议，在会上，CCSA TC618/NGOF发布了《波长交换光网络（WSON）2.0技术白皮书》（以下简称“白皮书”），为全光网2.0时代下全光ROADM网络的稳定可靠运行指明了技术方向，助力全光网2.0向自动化、智能化方向持续演进。白皮书由NGOF大容量WDM工作组组织编写，主要参与编写单位包括中国电信、中国联通、中国移动、中国信息通信研究院、华为、烽火、中兴、上海诺基亚贝尔。会上，白皮书的主要编辑者之一、来自中国电信研究院的高级工程师唐建军博士对白皮书做了深度解读。

WSON是波长交换光网络（Wavelength Switched Optical Network）的缩写，业界也称之为光层ASON（自动交换光网络）。WSON技术伴随着ROADM（可重构光分插复用器）技术的应用而兴起，初期是为了解决光传送网络的波长免人工调度和光层业务自愈恢复需求，以自动发现、自动联接、自动恢复三大核心能力协助运营商打造高可靠、简单易用、投资节省的光传送网。截至目前，全球已经有300+张网络部署了WSON。自中国电信2017年启动长江中下游区域全光ROADM网络（后与电信华北ROADM网络合并）建设并投入运营以来，WSON技术已支撑了国内运营商多个区域性全光ROADM网络的安全运行。

白皮书指出，随着光传送网络从1.0时代的基础承载网演进为2.0时代的全光业务网，全光网2.0的业务不断向大带宽、高品质、差异化、云网一体化发展，驱动全光网2.0以DC为中心建网，网络架构日益MESH化和扁平化，网络运营更加强调集约化和自管理。白皮书总结了全光网2.0的发展对当前WSON技术提出的以下新挑战：

1．组大网能力：全国重要DC组网或一二干融合网络，ROADM节点数量预测都将超800个。而受限于架构、算法、协议和算力等因素，当前WSON仅支持约100左右ROADM网元的规模能力。

2．确定性恢复：全光网2.0的高品质业务需要具备确定性恢复能力，以支撑对最终用户的高可用率承诺。恢复时间的确定性还可以减少上层IP网络路由器端口翻转，保障业务稳定承载。而当前WSON业务重路由自动恢复时间具有不确定性，从10秒以上到分钟级不等。

3．智慧化运维：全光网2.0强调基于AI的智能运维能力。对WSON而言，智能化的光功率调测优化，既可以保障调测过程中业务无中断、无误码，还应具备分钟级的快速调测优化能力。

白皮书认为，新一代的WSON2.0应该具备超大网、确定性和智能化三大特征，以迎接全光网2.0时代的挑战：

1. 超大网：WSON2.0需要具备300~1000 ROADM网元的大网管控能力，以满足网络的演进需求。WSON网络规模的增大，可以显著提升网络的抗断纤次数，节省建网成本和板卡数量，通过一跳直达缩短业务的端到端时延。

2. 确定性：WSON2.0需要具备30秒/10秒/2秒等不同等级的确定性、差异化恢复能力，以满足不同场景下的业务可靠性需求。业务重路由时间越短，可靠性越高。

3. 智能化：WSON2.0可以基于机器学习实现光层的智能化、数字化建模，通过特征提取和深度学习，平衡全网和局部得出性能恢复的最优解，并在智能优化调测、健康预测、智能网络切片、光电协同等场景实现智能适应。

白皮书也列举了实现WSON2.0三大特征的系列关键技术。例如：在超大规模网络场景下，WSON2.0可通过动态全局算路技术保证路径计算效率和重路由恢复时间，以网络切片技术解决大网的分权分域管控需求并提供差异化的业务体验；在确定性恢复时间方面，WSON2.0通过信令建路报文的硬件转发技术消除传统信令保护软件转发的不确定性，以OTU变波长技术提升波长资源利用；在智能化控制方面，WSON2.0可以具备智能调测等技术，对光网参数进行非线性精准建模，运用AI算法并行化调测，保障精细化控制和全网调测性能最优，实现分钟级、零中断，安全可靠的调测，保障动态WSON2.0网络的稳定运行。

白皮书对WSON2.0的演进方向进行了展望。随着未来全光网2.0在自动化、智能化方面持续发展，WSON2.0也将在云网协同、AI深度应用、快速变波长、光电协同等场景下得到广泛应用。持续演进的WSON2.0技术将更好地保障全光网2.0高效建网，保障其承载业务的高可靠和自动化灵活运维。

CCSA一直高度重视标准化工作，始终以组织开展信息通信标准化活动为职责使命，从而为国家信息化和信息产业发展做出贡献。随着CCSA TC618的成立，NGOF也将进入了一个全新的阶段，能够更好地发挥自身的产业、技术能力，并结合CCSA极具优势的产业、标准平台，推动中国光网络产业的持续演进和领先。
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