智慧光網(wǎng)絡(luò )為千行百業(yè)數字化轉型注智賦能

數字化與數字化轉型正當時(shí)

  2017年，習近平總書(shū)記強調“推動(dòng)實(shí)施國家大數據戰略，加快完善數字基礎設施”“加快建設數字中國，更好服務(wù)我國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展和人民生活改善”。當成為數字世界和現實(shí)世界的聯(lián)系紐帶及表現形式時(shí)，數字就成為數據?！袄眯碌腎CT技術(shù)在組織、文化、流程等方面應變而變的改變”，這是2017年中國信科集團旗下烽火通信給出的數字化轉型的定義。數字經(jīng)濟是應用數字技術(shù)、數字產(chǎn)品和數字化方法來(lái)創(chuàng )造、轉換和實(shí)現價(jià)值。數據顯示，2020年，我國數字經(jīng)濟規模達到39.2萬(wàn)億元，占GDP比重為38.6%，位居世界第二。數據成為最核心的生產(chǎn)要素。數字文明是指利用新的ICT技術(shù)創(chuàng )造新的可信、安全、智能的社會(huì )。中國正處于從發(fā)展數字經(jīng)濟邁向發(fā)展數字文明的偉大進(jìn)程中。

  2021年3月5日，國務(wù)院總理李克強在政府工作報告中介紹“十四五”時(shí)期主要目標任務(wù)，指出“加快數字化發(fā)展，打造數字經(jīng)濟新優(yōu)勢，協(xié)同推進(jìn)數字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數字化轉型”，強調“加大5G網(wǎng)絡(luò )和千兆光網(wǎng)建設力度，豐富應用場(chǎng)景”。千兆光網(wǎng)就是智慧光網(wǎng)或者F5G，從語(yǔ)音業(yè)務(wù)到Web、視頻、4K高清，再到如今的萬(wàn)物互聯(lián)，移動(dòng)5G和固網(wǎng)5G一同走進(jìn)了千兆時(shí)代，5G﹢智慧光網(wǎng)(F5G)將構筑ICT網(wǎng)絡(luò )和數字經(jīng)濟發(fā)展的基石。

  截至2021年8月，全球超過(guò)170家電信運營(yíng)商實(shí)現了5G商用，我國累計建成5G基站達到103.7萬(wàn)個(gè)，占全球5G基站總數的70%以上;5G終端連接數近4.2億，5G終端連接數占全球80%以上。在5G標準方面，支持萬(wàn)物互聯(lián)的R17版本即將完成，作為5G-Advanced的首個(gè)版本R18也將啟動(dòng);F5G的Tbit單波速率、光聯(lián)萬(wàn)物、ms級的低時(shí)延帶來(lái)極致的用戶(hù)體驗。據中國信通院的預測，到2030年5G拉動(dòng)6.3萬(wàn)億元經(jīng)濟產(chǎn)出，新增800萬(wàn)個(gè)就業(yè)機會(huì )。5G﹢F5G(智慧光網(wǎng))引領(lǐng)數字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展。

  5G、F5G正在和“ABCD”(AI人工智能、Big Data大數據、Cloud Computing云計算、Digital Twins數字孿生)等技術(shù)融合，錨定應用行業(yè)和應用場(chǎng)景。比如，智慧醫療將挽救更多人的生命，守護更普惠的健康;智慧電網(wǎng)將極大地提升電網(wǎng)安全、縮短電力故障恢復時(shí)間。5G﹢智慧光網(wǎng)將使能千行百業(yè)的數字化轉型。

  各行業(yè)企業(yè)紛紛投身到數字化轉型的實(shí)踐中。例如，基于“最大限度挖掘數字連接價(jià)值，造福人類(lèi)社會(huì )”的愿景，烽火通信制訂了數字化轉型的戰略SMART，即協(xié)同共享的生態(tài)(Synergetic Ecosystem)、因變而變的組織(Matching Organization)、敏捷靈活的運營(yíng)(Agile Operation)、創(chuàng )新突破的應用(Revolutionary Application)、量身定制的服務(wù)(Tailormade Service)。從SMART戰略到SmartICT2.0﹢完整解決方案，烽火通信的解決方案包括了智慧網(wǎng)絡(luò )、智慧平臺和應用以及健康生態(tài)。

  泛在、超寬、開(kāi)放、隨需彰顯光網(wǎng)“智慧”

  2019年，烽火通信率先提出智慧光網(wǎng)絡(luò )的概念，它的主要特征是“泛在、超寬、開(kāi)放、隨需”?！爸腔酃饩W(wǎng)絡(luò )”一經(jīng)提出，在行業(yè)內引起了廣泛共識。智慧光網(wǎng)通過(guò)數字孿生技術(shù)，將物理光網(wǎng)絡(luò )完整映射到數字世界，加上意圖識別、知識圖譜、大數據和人工智能等技術(shù)，物理網(wǎng)絡(luò )和孿生網(wǎng)絡(luò )兩個(gè)平行世界智慧交互;通過(guò)邊緣延伸、帶寬靈活調度、AI加持等實(shí)現架構扁平化、調度全光化、管理智能化，進(jìn)一步體現智慧光網(wǎng)“泛在、超寬、開(kāi)放、隨需”的核心價(jià)值，支撐政務(wù)應用、行業(yè)應用和家庭應用。

  智慧光網(wǎng)絡(luò )的泛在體現在接入客戶(hù)類(lèi)型、業(yè)務(wù)種類(lèi)和接入場(chǎng)景三個(gè)方面。在網(wǎng)絡(luò )接入側，支持4G/5G/6G無(wú)線(xiàn)、光纖到家庭(10G/50G PON)、企業(yè)專(zhuān)線(xiàn)、萬(wàn)物智聯(lián)等。光纖到家庭將進(jìn)一步向光纖到房間(FTTR)、光纖到桌面(FTTD)、光纖到終端(FTTT)乃至光聯(lián)萬(wàn)物方向發(fā)展。在全光鏈路側，OTN/ WDM向網(wǎng)絡(luò )邊緣不斷延伸并引入小顆粒的光業(yè)務(wù)單元(OSU)，使管道容器匹配業(yè)務(wù)顆粒度。

  智慧光網(wǎng)絡(luò )的超寬體現在超高速率、超大系統傳輸容量和超大節點(diǎn)調度容量三個(gè)方面。通過(guò)編碼和調制技術(shù)，單波速率從400G向800G/Tbit提升;通過(guò)波分復用技術(shù)，從C波段向C﹢﹢再向C﹢L全波段延伸，獲得更大的系統容量;通過(guò)空間復用技術(shù)，采用多芯/少模光纖，實(shí)現下一代超大容量的光纖通信系統。而10G/ 50G PON﹢2.5G/5G無(wú)線(xiàn)雙頻并發(fā)構筑了立體多維的室內大帶寬。

  智慧光網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)放體現在能力開(kāi)放、網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放和接口開(kāi)放三個(gè)方面。應用層集中管理豐富的APP應用;標準的南北向接口實(shí)現開(kāi)放解耦;通過(guò)統一的云網(wǎng)編排控制、IP﹢光的跨層協(xié)同實(shí)現云網(wǎng)協(xié)同，支撐網(wǎng)絡(luò )即服務(wù)(NaaS)。軟件定義網(wǎng)絡(luò )SDN﹢AI技術(shù)打造智慧光網(wǎng)大腦，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )端到端的可控可管可視。

  智慧光網(wǎng)絡(luò )的隨需體現在業(yè)務(wù)承載方式、路徑和帶寬、時(shí)延QoS保障三個(gè)方面。100M-5G的任意顆粒切片技術(shù)、確定性的低時(shí)延技術(shù)，專(zhuān)線(xiàn)MAC層的隧道加密技術(shù)實(shí)現一網(wǎng)多用、帶寬按需分配、服務(wù)無(wú)等待、品質(zhì)可保障。

  正是智慧光網(wǎng)絡(luò )“泛在、超寬、開(kāi)放、隨需”的特征，能很好地為千行百業(yè)的數字化轉型賦能。

  智慧光網(wǎng)絡(luò )賦能行業(yè)數字化轉型

  如今，無(wú)論任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何屏幕，移動(dòng)視頻已成為一種習慣;停課不停學(xué)，居家辦公永在線(xiàn)，新冠肺炎疫情成就了在線(xiàn)教育和在線(xiàn)辦公;中小企業(yè)加速上云成為常態(tài);還有XR、全息通信、觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)、AIoT、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等，這些應用將開(kāi)啟智慧光網(wǎng)絡(luò )應用的新藍海。在智慧醫療、智能制造和新型智慧城市等眾多行業(yè)的數字化轉型過(guò)程中，智慧光網(wǎng)絡(luò )功不可沒(méi)。

  智慧光網(wǎng)絡(luò )為醫療行業(yè)注入新動(dòng)能。在醫療行業(yè)，智慧醫院是典型的應用場(chǎng)景。5G﹢智慧光網(wǎng)構成智慧醫院專(zhuān)網(wǎng)，用來(lái)連接科室的各種醫療設備?；卺t院專(zhuān)網(wǎng)構成的大帶寬、低時(shí)延、廣連接的智慧網(wǎng)絡(luò )支撐各種醫療應用，如遠程會(huì )診、遠程超聲、遠程手術(shù)、遠程護理等。借助5G、智慧光網(wǎng)、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AI等新興技術(shù)，醫院提高了醫療配置效率、改善了就醫體驗、密切了醫患互動(dòng)，推動(dòng)了傳統醫療向全聯(lián)接的智慧醫療方向發(fā)展。

  5G和智慧光網(wǎng)絡(luò )在2020年雷神山、火神山醫院抗擊新冠肺炎疫情過(guò)程中發(fā)揮了巨大作用。在手術(shù)前的遠程會(huì )診中，1Gbps量級的帶寬、16K 3D視頻帶來(lái)的高清影像，讓醫生與患者“近在咫尺”;遠程手術(shù)中需要操控手術(shù)儀器，毫米級時(shí)延、5個(gè)9的可靠性幫助醫生與病魔賽跑;手術(shù)后的遠程醫護借助可穿戴設備、醫療傳感、大連接守護患者的健康。

  智慧光網(wǎng)絡(luò )編織工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“全連接”平臺。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟深度融合的新型基礎設施、應用模式和工業(yè)生態(tài)，通過(guò)對人、機、物、系統等要素的全面連接，構建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全新制造和服務(wù)體系，為工業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化發(fā)展提供了實(shí)現途徑。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)由三個(gè)部分組成：一是底層物聯(lián)網(wǎng)，也稱(chēng)OT系統，如分布在生產(chǎn)車(chē)間的生產(chǎn)裝備、智能儀表、工業(yè)機器人、各種傳感器和接入控制網(wǎng)關(guān)等。二是連接OT系統和IT系統的企業(yè)內網(wǎng)CT系統，包括工業(yè)PON、工業(yè)OTN等工業(yè)級的智慧光網(wǎng)絡(luò )、工業(yè)以太網(wǎng)以及采用5G/6G網(wǎng)絡(luò )切片的企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)，比如云化機器人等移動(dòng)的智能裝備必須用5G/6G網(wǎng)絡(luò )來(lái)安全可靠連接。三是支撐企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、供應鏈、服務(wù)等全場(chǎng)景全生命周期的多個(gè)IT系統的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)既是工業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化轉型的基礎設施，也是互聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能與實(shí)體經(jīng)濟深度融合的應用模式。以智能制造為例：一方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流，驅動(dòng)車(chē)間OT運行，實(shí)現智能制造;另一方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聚合來(lái)自OT的數據，借助人工智能、大數據分析技術(shù)，反過(guò)來(lái)優(yōu)化OT運行參數、提高運行效率，進(jìn)一步為企業(yè)提供決策支撐。企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺需要與外部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺互聯(lián)，如與行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析平臺對接，與合作伙伴生產(chǎn)系統、供應鏈系統連接，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化制造、零庫存等提質(zhì)增效的目標。智慧光網(wǎng)絡(luò )的大帶寬、低時(shí)延等特性構成了智能制造實(shí)時(shí)和高可靠應用的基礎。

  智慧光網(wǎng)絡(luò )構建城市“最強大腦”。武漢新型智慧城市基礎平臺就是典型應用實(shí)例，該平臺包含一張融合的云網(wǎng)、一個(gè)城市大腦、三大保障體系，服務(wù)于政府管理、城市治理、生態(tài)宜居、惠民服務(wù)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新五大領(lǐng)域，實(shí)現了包括政務(wù)服務(wù)一網(wǎng)通辦、政府辦公一網(wǎng)協(xié)同、民生服務(wù)一碼互聯(lián)、企業(yè)服務(wù)一站直通、城市運行一網(wǎng)統管、社會(huì )治理一網(wǎng)共治理的“6個(gè)1”。5G和智慧光網(wǎng)絡(luò )、城市大腦成就了“云數通衢、大智武漢”。

  未來(lái)智慧光網(wǎng)絡(luò )支撐我國邁向數字文明

  ITU-T SG13發(fā)布了網(wǎng)絡(luò )2030白皮書(shū)。網(wǎng)絡(luò )2030白皮書(shū)給出了網(wǎng)絡(luò )2030愿景：在新興的全息社會(huì )——由全息技術(shù)驅動(dòng)的未來(lái)數字社會(huì )里，開(kāi)展新一輪網(wǎng)絡(luò )創(chuàng )新，借助聯(lián)邦新型基礎設施提供新的通信服務(wù)，從而使能新型垂直行業(yè)。

  根據全球通信行業(yè)的發(fā)展規律、各國的網(wǎng)絡(luò )發(fā)展戰略和學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界的最新研究進(jìn)展，第六代移動(dòng)通信技術(shù)會(huì )在2030年開(kāi)始商用，智慧光網(wǎng)絡(luò )也將相應地發(fā)展為第六代固定通信網(wǎng)絡(luò )(未來(lái)智慧光網(wǎng)絡(luò )或F6G)。

  未來(lái)智慧光網(wǎng)絡(luò )的應用場(chǎng)景將包括但不限于6G移動(dòng)承載、XR、全息通信、觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能物聯(lián)網(wǎng)、空天一體化(衛星-陸地通信)、海洋信息網(wǎng)絡(luò )等，這將對智慧光網(wǎng)絡(luò )提出更高的要求。比如，觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)是能夠實(shí)時(shí)傳送控制、觸摸、感應/驅動(dòng)信息的通信網(wǎng)，它融合了XR、觸覺(jué)感知、全息通信、5G-A/6G移動(dòng)通信、XR智慧光網(wǎng)絡(luò )等最新技術(shù)，是網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及其應用的又一次演進(jìn)。觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)對通信網(wǎng)絡(luò )提出了大帶寬、低時(shí)延、嚴格同步和安全性的要求：大尺寸全息圖需要1Tbps以上傳輸帶寬;人眼察覺(jué)不到的最大時(shí)延約為5ms，為了承載的流暢性和沉浸性，即時(shí)觸覺(jué)端到端的延遲在亞毫秒級;人腦對不同的感覺(jué)輸入反應時(shí)間不同，例如觸覺(jué)1ms，視覺(jué)10ms，聽(tīng)覺(jué)100ms，在多觸覺(jué)輸入的情況下，來(lái)自不同位置的混合感覺(jué)輸入的實(shí)時(shí)反饋需要嚴格同步;在遠程操作的過(guò)程中，數據傳輸的安全性應保證，尤其是涉及人的生命或高價(jià)值的機械裝置等觸覺(jué)場(chǎng)景。

  烽火通信認為，未來(lái)智慧光網(wǎng)絡(luò )是現階段智慧光網(wǎng)絡(luò )的升級，是具有更泛在連接、更大帶寬、智慧內生、安全內生、云網(wǎng)算融合等高級智慧屬性的自愈自治的光網(wǎng)絡(luò )。

  可以預見(jiàn)，未來(lái)光網(wǎng)絡(luò )的智慧特性將更好地服務(wù)于智慧生活、智慧生產(chǎn)和智慧社會(huì )治理，更好地賦能千行百業(yè)的數字化轉型，支撐我國從數字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展邁向數字文明。