5月7日消息（林想）近年来随着SDN、AI等新型技术的引入，智能光网络被赋予全新的定义。尤其到了5G时代，网络架构更加复杂，功能、性能不断增加，与此同时海量的数据流量和全新的业务模式出现，对光网络承载能力的要求越来越高。我们需要通过人工智能的手段，实现光网络的智能管理、极致体验、灵活开放，以达到提升用户体验，降低运营成本的目标。
在日前召开的“中国光通信高质量发展论坛中”的“当AI遇到光：智能光网络研讨会”上，中国联通研究院首席科学家唐雄燕表示，在光网络中引入AI是光网络发展的最重要的一个方向，也代表着智能光网络的未来。目前AI赋能光网络方面仍存在不小的挑战，中国联通将从六方面入手破题，向着自动驾驶光网络的终极目标迈进。
ASON控制平面的GMPLS协议簇具备普适性
“智能光网络在二十年前就已出现。”唐雄燕指出，过去的光网络主要有传送和管理两个平面。在传统光网络基础上，突破性引入了动态交换和控制平面，实现网络资源的实时按需分配，被称为第一代智能光网络（ASON）。
要实现智能光网络的交换就必然要引入网络的控制协议，IETF将MPLS扩展和更新为GMPLS，以适应智能光网络进行动态控制和信令传送；智能光网络的架构则是ITU在2001年正式完成标准化，发布ASON（G.8080）；另外一个标准组织OIF重点定义了UNI、NNI等接口标准。
“这个阶段的智能光网络底层的传送还是基于SDH的传送平面，ASON的引入对于智能光网络的发展是一个革命性的变化，带来很大的价值。”唐雄燕指出，分布式的ASON，很好地解决传统光网络可靠性不高（SDH环网等），资源利用率较低，业务端到端管理能力差，无法实现业务分级服务等难题，构建灵活、高效、安全、差异化服务的智能光网络。
整个光的传送平面二十年来不断发展演进，经过SDH；通过引入分组传送到达MSTP；随着更大容量的光传输网的发展进入OTN阶段；为了实现多种波长光组网进入WDM阶段；随后迈入ROADM阶段，在线路中间可以根据需要任意指配上下业务的波长，实现业务的灵活调度。
“回顾历程不难发现，传送平面技术在不断发展演进，但ASON控制平面的GMPLS协议簇具备普适性。”唐雄燕表示，基于SDH的智能光网络是ASON的话，那基于波长交换的智能光网络WSON。”
ASON到SDON演进，灵活性和开放性提升显著
十年前，一个具有革命性的技术软件定义网络（SDN）出现了，它是一种新型的网络架构，其设计理念是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离，并实现可编程化控制。
据唐雄燕介绍，SDN真正走入市场是在2012年。“2011年，开放网络基金会ONF成立，推动SDN的发展和标准制定。2016 年10月, ONF和开源项目ONOS/CORD合并，成立新的ONF，致力于SDN相关开源项目。”
SDN的出现推动网络架构的变革，整个网络发展进入软件定义的新阶段。同时随着SDN概念兴起，多个标准和开源组织积极推进光网络的SDN化。其中ONF成立OTWG工作组，启动ODTN项目；TIP启动OOPT（开源光网络和分组传输）项目；ITU-T SG15相继发布了G.7701、G.7702等传送网SDN相关标准；CCSA完成了软件定义光网络（SDON）等相关行标。
在唐雄燕看来，智能光网络从ASON到SDON的演进，也正式步入第二代智能光网络—SDN化光网络（SDON）阶段，实现了扩展性、灵活性、开放性等方面的显着提升。
“在灵活性方面，SDON比ASON更加适合多层多域多约束的光网络控制。在开放性方面，SDON的北向接口和南向接口开放，允许各类业务编程应用，提高服务能力、运维效率并降低成本；允许多厂家解耦组网。”
“由于光网络在骨干网、城域网和边缘接入层的发展需求和应用场景不同，其SDN化发展也有不同方式。”唐雄燕表示，基于光网络控制平面的增强，推进北向接口开放，基于ACTN等标准化接口，实现端到端编排，主要是在骨干和城域网络。引入NETCONF/OPENCONFIG等协议，推进南向接口开放和标准化，面向边缘接入、数据中心互联等简单组网应用，实现集中管控和开放解耦。
据唐雄燕介绍，在SD-OTN应用方面，中国联通开展了多项探索与创新，在行业应用方面也走在前列。“2018年，中国联通率先发布基于SD-OTN的金融精品网；2019年，推出全球政企精品网，覆盖国内220个城市，海外17个城市。面向政企客户量身定制高带宽(10M-100G)、高可靠、高安全、高私密性的专属智能专线产品。”
集中化SDN和分布式ASON各有自己特点。集中化SDN实现全局资源最优的业务路径计算，提升资源利用率；分布式ASON控制协议优势在于敏捷高效执行，毫秒级感知故障并快速反应。所以比较理想的状态是基于集中+分布式架构的全光业务网控制协议，提供海量联接、超高可靠性、智慧运维的能力。
六方面破解AI在智能光网络挑战，目标自动驾驶光网络
近年来随着人工智能的发展，第三代智能光网络—基于AI的智能光网络应运而生。
ASON/WSON/SDON的控制平面，是光网络智能化的主要加载平台，引入人工智能（AI），构建智慧光网大脑。通过智能化的管控调度，网络动态的实时感知，预测性的运维，使整个网络资源弹性化，支撑业务自动化、资源自动化、维护自动化，最大化提升用户体验感知，实现光网络全生命周期的智能化管理。
“AI在智能光网络的应用可以实现智能规划、智能运维、智能调整优化和业务智能发放。可以说在光网络中引入AI是光网络发展的最重要的一个方向，代表着智能光网络的未来。”唐雄燕表示，在光网络引入AI显著提高光网络状态感知、网络资源管控与网络故障管理能力，典型应用包括：光性能/状态监测（OPM）、自适应损伤补偿、传输链路质量评估（QoT）和优化、网络设备自动控制、网络资源优化配置、网络流量预测、故障定位与管理、光网络数字孪生等等。
在列举AI赋能光网络的典型应用案例时，唐雄燕重点介绍了中国联通正在开展的三大典型应用。
一是基于AI 实现光网络故障快速定位，识别根源告警，降低排障和业务不可用时间；二是基于AI 对传输系统、链路、端口进行流量预测，分析流量趋势，提前预判流量瓶颈，指导网络合理扩容；三是基于AI 对光性能劣化趋势进行分析和健康预警，对性能进行分级预警和管理，实现健康度可视化和主动式运维。
同时唐雄燕强调，AI在网络的方面还面临多方面的挑战，可从六大方面入手。
一是多场景赋能价值导向。丰富AI赋能场景，挖掘商业价值，如何转化为增值服务；
二是直面AI难题和挑战，加速新技术应用。不断突破算法黑盒，增强可解释性探索知识图谱、深度学习等AI技术落地应用；
三是增强泛化迁移能力，提升普适性。突破模型通用、知识泛化技术的同时，不断探索迁移学习等技术，提升AI模型的普适性；
四是数据价值挖掘和安全保障。系统访问/管控安全保障，数据价值安全挖掘，系统高可靠高可用；
五是高效标注样本数据，提升数据质量。研究有效样本增强机制，迭代提升，探索半监督学习、小样本机器学习等新技术落地应用；
六是平台广泛协同，降低AI门槛。网元/网络控制器/云端三级智能协同发展，提升人工智能效率，降低引入成本。
基于AI的智能光网络的发展最终目标是实现自动驾驶光网络（ADON），如果智能汽车的发展需要分级一样，ADON的发展也会进入分级，L1手工网络需要工具辅助；L2半自动需要固定规则自动化；L3预测分析基于预测的自动化；L4系统自决策需要意图驱动的自动化；L5光网络自治完全自动化。
唐雄燕表示，“从目前来看，我们处于L2-L3的发展阶段中，实现了部分的自动化，中国联通下一步将朝着完全自动化的方向迈进。”
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