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智慧光網(wǎng)絡賦能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

2021年9月27日 14:08  CCTIME飛象網(wǎng)  

數(shù)字化與數(shù)字化轉(zhuǎn)型正當時

早在2017年,習總書記強調(diào)“要推動實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略,加快完善數(shù)字基礎設施,加快建設數(shù)字中國”。當成為數(shù)字世界和現(xiàn)實世界的聯(lián)系紐帶及表現(xiàn)形式時,數(shù)字就成為了數(shù)據(jù)。利用新的ICT技術在組織、文化、流程等方面應變而變的改變,這是2017年烽火給出的數(shù)字化轉(zhuǎn)型定義。而數(shù)字經(jīng)濟是應用數(shù)字技術、數(shù)字產(chǎn)品和數(shù)字化方法來創(chuàng)造、轉(zhuǎn)換和實現(xiàn)價值。2020年我國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模超過39.2萬億元,占GDP超過38.6%,位居世界第二。數(shù)據(jù)成為最核心的生產(chǎn)要素。數(shù)字文明是指利用新的ICT技術創(chuàng)造新的可信、安全、智能的社會。中國正在從發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟邁向數(shù)字文明的偉大進程中。

2021年3月5日,李克強總理在政府工作報告中指出,我國“十四五”時期主要任務是“加快數(shù)字化發(fā)展,打造數(shù)字經(jīng)濟新優(yōu)勢,協(xié)同推進數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型”,20 21年要“加大5G網(wǎng)絡和千兆光網(wǎng)建設力度,豐富應用場景!笨偫碚f的千兆光網(wǎng)就是這里說的智慧光網(wǎng)或者F5G。從語音業(yè)務到Web、視頻、4K高清,再到如今的萬物互聯(lián),移動5G和固網(wǎng)5G一同走進了千兆時代,5G+智慧光網(wǎng)(F5G)將構(gòu)筑ICT網(wǎng)絡和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的基石。

5G和智慧光網(wǎng)(F5G千兆光網(wǎng)

截至2021年8月,全球超過170家電信運營商5G商用,中國已累計建成超百萬個5G基站,占全球5G基站總數(shù)的70%以上;中國5G終端數(shù)超過3.92億,5G連接數(shù)占全球80%以上。在5G標準方面,支持萬物互聯(lián)的R17版本即將完成,作為5G-Advanced的首個版本R18也將啟動;而F5G的Tbit單波速率、光聯(lián)萬物、ms級的低時延帶來極致的用戶體驗。據(jù)中國信通院的預測,到2030年5G將拉動6.3萬億經(jīng)濟產(chǎn)出,新增800萬個就業(yè)機會。5G+F5G(智慧光網(wǎng))引領著數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展。

5G、F5G正在和A(AI,人工智能)、B(Big data,大數(shù)據(jù))、C(Cloud computing, 云計算)、D(Digital twins,數(shù)字孿生)等技術融合,錨定應用行業(yè)和應用場景。比如,智慧醫(yī)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間。5G+智慧光網(wǎng)將使能千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

各行業(yè)各企業(yè)紛紛投身到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實踐中。例如,基于“最大限度挖掘數(shù)字連接價值造福人類社會”的愿景,烽火制訂了公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)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(Agile operation)、創(chuàng)新突破的應用(Revolutionary application)、量身定制的服務(Tailormade service)。從SMART戰(zhàn)略再到Smart ICT2.0+完整解決方案,解決方案包括了智慧網(wǎng)絡、智慧平臺和應用以及健康生態(tài)。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型SMART戰(zhàn)略

智慧光網(wǎng)絡的特征-泛在、超寬、開放、隨需

2019年,烽火率先提出智慧光網(wǎng)絡的概念,它的主要特征是“泛在、超寬、開放、隨需”。 “智慧光網(wǎng)絡”一經(jīng)提出,在行業(yè)內(nèi)取得了廣泛共識。智慧光網(wǎng)通過數(shù)字孿生技術,將物理光網(wǎng)絡完整映射到數(shù)字世界,加上意圖識別、知識圖譜、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術,物理網(wǎng)絡和孿生網(wǎng)絡兩個平行世界智慧交互;通過邊緣延伸、帶寬靈活調(diào)度、AI加持等實現(xiàn)架構(gòu)扁平化、調(diào)度全光化、管理智能化,進一步體現(xiàn)智慧光網(wǎng)“泛在、超寬、開放、隨需”的核心價值,支撐政務應用、行業(yè)應用和家庭應用。

智慧光網(wǎng)絡的主要特征“泛在、超寬、開放、隨需”

智慧光網(wǎng)絡的泛在體現(xiàn)在接入客戶類型、業(yè)務種類和接入場景三個方面的泛在性。在網(wǎng)絡接入側(cè),支持4G/5G/6G無線、光纖到家庭(10G/50G PON)、企業(yè)專線、萬物智聯(lián)等。光纖到家庭將進一步向光纖到房間(,FTTR)、光纖到桌面(FTTD)、光纖到終端(FTTT)乃至光聯(lián)萬物方向不斷發(fā)展。在全光鏈路側(cè),OTN/WDM向網(wǎng)絡邊沿不斷延伸并引入小顆粒的光業(yè)務單元(OSU),使管道容器匹配業(yè)務顆粒度。

智慧光網(wǎng)絡的超寬體現(xiàn)在超高速率、超大系統(tǒng)傳輸容量和超大節(jié)點調(diào)度容量三個方面 。通過編碼和調(diào)制技術,單波速率從400G向800G/Tbit提升;通過波分復用技術,從C波段向C++,再向C+L全波段延伸,獲得更大的系統(tǒng)容量;通過空間復用技術,采用多芯/少模光纖,實現(xiàn)下一代超大容量的光纖通信系統(tǒng)。而10G/50G PON+2.5G/5G無線雙頻并發(fā)構(gòu)筑了立體的多維的室內(nèi)高帶寬。

智慧光網(wǎng)絡的開放體現(xiàn)在能力開放、網(wǎng)絡開放和接口開放三個方面。應用層集中管理,豐富的APP應用;標準的南北向接口實現(xiàn)開放解耦;通過統(tǒng)一的云網(wǎng)編排控制、IP+光的跨層協(xié)同,實現(xiàn)云網(wǎng)協(xié)同,支撐網(wǎng)絡即服務(NaaS)。軟件定義網(wǎng)絡SDN+AI技術,打造智慧光網(wǎng)大腦,實現(xiàn)網(wǎng)絡端到端的可控可管可視。

智慧光網(wǎng)絡的隨需體現(xiàn)在業(yè)務承載方式、路徑和帶寬、時延等QoS保障三個方面。100M-5G的任意顆粒切片技術、確定性的低時延技術,專線MAC層的隧道加密技術,實現(xiàn)一網(wǎng)多用、帶寬按需分配、服務無等待,品質(zhì)可保障。

正是智慧光網(wǎng)絡“泛在、超寬、開放、隨需”的特征,能很好地為千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能。

智慧光網(wǎng)絡賦能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

如今,無論任意時間、任意地點、任何屏幕,移動視頻已成為一種習慣;停課不停學,居家辦公永在線,新冠疫情成就了在線教育和在線辦公;中小企業(yè)加速上云成為常態(tài);還有XR、全息通信、觸覺互聯(lián)網(wǎng)、AIoT、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等等,這些應用將開啟智慧光網(wǎng)絡應用的新藍海。下面僅以智慧醫(yī)療、智能制造和新型智慧城市為例,分析智慧光網(wǎng)絡如何賦能千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

-智慧光網(wǎng)絡賦能智慧醫(yī)療

以智慧醫(yī)院為例來說明智慧光網(wǎng)在醫(yī)療行業(yè)的應用。一是5G+智慧光網(wǎng)構(gòu)成的智慧醫(yī)院的專網(wǎng),用來連接科室的各種醫(yī)療設備、醫(yī)療機器人等;二是基于這個醫(yī)院專網(wǎng)構(gòu)成的高帶寬、低時延、大連接的智慧網(wǎng)絡支撐各種醫(yī)療應用,如遠程會診、遠程超聲、遠程手術、遠程護理等等。傳統(tǒng)醫(yī)療借助于5G、智慧光網(wǎng)、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AI等新興技術,提高了醫(yī)療配置效率、改善就醫(yī)體驗、密切了醫(yī)患互動,推動了傳統(tǒng)醫(yī)療向全聯(lián)接的智慧醫(yī)療發(fā)展。

智慧光網(wǎng)絡賦能智慧醫(yī)院

5G和智慧光網(wǎng)絡在2020年的雷神山、火神山抗擊新冠疫情的偉大斗爭中發(fā)揮了巨大作用。智慧光網(wǎng)絡對智慧醫(yī)療的價值體現(xiàn)在:手術前的遠程會診,帶寬1Gbps量級,16K 3D視頻,高清影像,大帶寬成就醫(yī)生與患者間的天涯咫尺;術中的遠程手術,遠程操控手術儀器,毫米級延時,5個9的可靠性,低時延讓我們與死神賽跑;術后的遠程醫(yī)護,可穿戴設備,醫(yī)療傳感,大連接守護健康平安。

-智慧光網(wǎng)絡賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術與工業(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),通過對人、機、物、系統(tǒng)等的全面連接,構(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全新制造和服務體系,為工業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展提供了實現(xiàn)途徑。

智慧光網(wǎng)絡賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)由三個部分組成:一是底層物聯(lián)網(wǎng),也稱OT系統(tǒng),如分布在生產(chǎn)車間的生產(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)關等。二是連接OT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)的企業(yè)內(nèi)網(wǎng)CT系統(tǒng),包括工業(yè)PON、工業(yè)OTN等工業(yè)級的智慧光網(wǎng)絡、工業(yè)以太網(wǎng),以及采用5G/6G切片的企業(yè)專網(wǎng),像云化機器人等移動的智能裝備必須要用5G/6G來安全可靠連接。三是支撐企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、供應鏈、服務等全場景全生命周期的多個IT系統(tǒng)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(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化轉(zhuǎn)型的基礎設施,也是互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實體經(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)平臺基于實時業(yè)務流,驅(qū)動車間OT運行,實現(xiàn)智能制造;另一方面,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聚合來自OT的數(shù)據(jù),借助人工智能、大數(shù)據(jù)分析技術,反過來優(yōu)化OT運行參數(shù)、提高運行效率,更進一步地為企業(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(tǒng)、供應鏈系統(tǒng)連接,實現(xiàn)網(wǎng)絡化制造、零庫存等提質(zhì)增效的目標。智慧光網(wǎng)絡的大帶寬、低時延等特性構(gòu)成了智能制造實時和高可靠應用的基礎。

-智慧光網(wǎng)絡賦能新型智慧城市

以武漢新型智慧城市基礎平臺為例,分析智慧光網(wǎng)絡在新型智慧城市的應用。

1張融合的云網(wǎng)、1個城市大腦、3大保障體系,服務于政府管理、城市治理、生態(tài)宜居、惠民服務、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新5大領域,實現(xiàn)了包括政務服務一網(wǎng)通辦、政府辦公一網(wǎng)協(xié)同、民生服務一碼互聯(lián)、企業(yè)服務一站直通、城市運行一網(wǎng)統(tǒng)管、社會治理一網(wǎng)共治理的“6個1”。5G和智慧光網(wǎng)絡、城市大腦成就了“云數(shù)通衢、大智武漢”。

智慧光網(wǎng)絡、城市大腦成就“云數(shù)通衢、大智武漢”

未來智慧光網(wǎng)絡(F6G)展望

ITU-T SG13發(fā)布了網(wǎng)絡2030白皮書《2030網(wǎng)絡-邁向2030年及以后的技術、應用和市場驅(qū)動力的藍圖》(Network 2030-A Bluepoint of Technology,Applications and Market Drivers Towards the Year 2030 and Beyond)。網(wǎng)絡2030白皮書給出的網(wǎng)絡2030愿景:在新興的全息社會--由全息技術驅(qū)動的未來數(shù)字社會里,開展新一輪網(wǎng)絡創(chuàng)新,借助于聯(lián)邦新型基礎設施提供新的通信服務,從而使能新型垂直行業(yè)。

網(wǎng)絡2030 愿景

根據(jù)全球通信行業(yè)的發(fā)展規(guī)律、各國的網(wǎng)絡發(fā)展戰(zhàn)略和學術界、產(chǎn)業(yè)界的最新研究進展,第6代移動通信將會在2030年開始商用,而相應的,智慧光網(wǎng)絡也將發(fā)展為第6代固定通信網(wǎng)絡(這里暫稱為F6G或未來智慧光網(wǎng)絡)。

未來智慧光網(wǎng)絡的應用場景將包括但不限于6G移動承載、XR、全息通信、觸角互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能物聯(lián)網(wǎng)、空天一體化(衛(wèi)星-陸地通信)、海洋信息網(wǎng)絡等。這將對智慧光網(wǎng)絡提出更高的要求。比如觸覺互聯(lián)網(wǎng),是指能夠?qū)崟r傳送控制、觸摸、感應/驅(qū)動信息的通信網(wǎng),它融合了XR、觸覺感知(Haptic sense)、全息通信、5G-A/6G移動通信、XR智慧光網(wǎng)絡等最新技術,是網(wǎng)絡技術及其應用的又一次演進。觸覺互聯(lián)網(wǎng)對通信網(wǎng)絡提出了大帶寬、低時延、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;人眼察覺不到的最大時延約為5ms,為了承載的流暢性和沉浸性,即時觸覺端到端的延遲在亞毫秒級;人腦對不同的感覺輸入反應時間不同,例如觸覺1ms,視覺10ms,聽覺100ms,在多觸覺輸入的情況下,來自不同位置的混合感覺輸入的實時反饋需要嚴格同步;在遠程操作的過程中,數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詰WC,尤其是涉及到人的生命或高價值的機械裝置等觸覺場景。

我們認為,未來智慧光網(wǎng)絡(F6G),是現(xiàn)階段智慧光網(wǎng)絡的升級,是具有更泛在連接、更高帶寬、智慧內(nèi)生、安全內(nèi)生、云網(wǎng)算融合等高級智慧屬性的自愈自治的光網(wǎng)絡。

可以預見,未來光網(wǎng)絡的智慧特性將更好地服務于智慧生活、智慧生產(chǎn)和智慧社會治理,更好地賦能千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,支撐我國從數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展邁向數(shù)字文明。

(烽火通信科技股份有限公司 吳軍)

編 輯:孫秀杰
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