北京邮电大学（张杰）：2024年AI赋能下一代光网络技术创新演进报告

Al赋能下一代光络技术创新演进张杰2024年8月16日数转让数字经济成为发展新质生产力的主战场生产要素生产要素技术据2024年电力信息通信新技术大会2024年电力信息通信新技术大会EPICT智赋新一代AI解锁“流量密码”,推动带宽需求增长(1/2)■现状：移动流量后续增长乏力■用户数天花板—2023年底已有超过17亿MBB用户，渗透率高达122%,几乎到达极限■时长天花板—2023年中国人每周使用移动互联网时间高达50个小时(看移动视频16个小时)■新一代AI:重塑移动流量新增长激发额外流量=改变用户数激发额外流量=改变用户数x改变时长结构+改变业务模态X改变业务体验看电视>看手机单屏>多屏FrortEndNetworkCommectngSpedslipedEndNetworkBandnidthDriveLMeotingtheBandnidthNeProprieton“QimikedlmesHohbanowidmconputocmahrwrewodHohbanowidmconputocmahrwrewodSewrdmuthedhA-10-AE0ecfooEvinoo*odsmno0boDampatanTane(A07)itarodDodtosali0CTraffefohahdouatfomFewsyncroroushigatencyndbadloadbola摘自：/c/en/us/solutions/collateral/silic2024年电力信息通信新技米大会2024年电力信息通信新技米大会EPICT■AI智算集群化离不开“高能级承载+品质运力供应”,确保数据流通“联得畅”8卡8卡1000卡10000卡100卡 处理介处理内存ORAM问题1:数据运慢问题1:数据运慢口存口存储和处理间壁身高64-bitMDRAM运数据5nJ□数取运速度迁需2高inf信64-bitMDRAM运数据5nJ□数取运速度迁需2高inf信12024年电力信息通信新技米大会EPICT与光网络技术创新8200ggom.aobnsteanmquto050410%lorgwihtheornatpOFC2024:Ashowfullofquestionsp005MnsovCstraupu/eaciag=/eaciag=uestions=W2024年电力信息通信新技术大会EPICTtAl与光网络技术创新的思考n智“规”智“需”Analytics&inteige优势体现优势体现开放优化高效率当前未来智能重构方案当前未来流量分布参数提取人工智能流量预测链路负载后处理预处理用户数量后处理预处理业务时延波长占用2024年电力信息通信新技米大会EPICT■Al/ML分析历史数据和监控网络性能，在光网络中潜在的故障或问题发生之前进行预测和识别，提供早期预警，实现预防性维护并最大限度地减少停机时间故障诊断和定位流程，保证业务的确定性高可靠传输方案：利用知识图谱构建告警知识集，结合图神经网络等AI推理技术模拟学习运维人员定位故障的决策行为2024年电力信息通信新技米大会2024年电力信息通信新技米大会EPICT更新更新2024年电力信息通信新技米大会EPICT■Al/ML识别光网络异常行为模式，检测可能造成的安全威胁，发现应对窃听、拦截等外部入侵，提高脆弱性防护能力，对保护光网络中承载的敏感数据尤为重要路由器控制器控制/管理平面：识别异常行为模式、发现外部入侵事件、调控系统安全防护性能、计算业务可路由器控制器隙元步步隙元步步相偏操减等相偏操减等安2024年电力信息通信新技术大会EPICT■Al/ML通过优先考虑和优化关键数据的传输来提高光网络的服务质量(QoS),这对于视频流、云更新&管理AI引擎更新&管理业务需求应用接口业务需求设计&编排LT2024年电力信息通信新技术大会EPICT■Al/ML研判用户实际工作状况并根据需求调整网络组件的功率水平，有助于优化光网络各部分的能源使用效率，降低整体能耗和运营成本OXC/OTNvs.IPOXC/OTNvs.IP城域/骨干网能效改善78%哑资源同路由普遍存在使能高可用网络开通前：同路由业务升级●业务主备同路由预警●业务主备路由分离增值服务同路由异路由异路由异路由异路由同路由●主备路由分离策略同路由●最小跳数策略同路由开通后：差异化业务溢价●主备路由分离2024年电力信息通信新技术大会EPICT通过实时监测光网络的性能参数(如信号功率、误码率等),Al/ML可以来模拟和补偿色散、非线性效应，或调整调制格式，从而优化信号的传输质量高阶调制》在100G的基础上，进一步增加网络容量，降主要方法有提高线路波特率、采用高阶调制222111从时间、空间、频率三个维度进行资源挖掘,实现多维资源的集成调度，实现光电与服2024年电力信息通信新技米大会2024年电力信息通信新技米大会EPICT发送端发迷精不放大器按收靖表1光纤传感技术原理传感类型典型系统强度光纤长度、平均损耗等相住震动，声波等等塑移温度，应变等相关神温度，应文等光学于沙强度温度等温度、操动，应麦，由和祖构等相位。强度光奸光温度，应麦，折射率，浓度等一体化北网路的传成技米白皮书-IME-2020=t5C二锥进组2024年电力信息通信新技术大会EPICT主1用户接口模型认知决策系统：认知处理目标认知决策系统：认知处理人工智能引擎导向人工智能引擎虚拟拓扑设计虚拟拓扑设计模块块计模块计模块流量疏导模块技术支撑网络规划&决策模块学习光信号监测&发射器接口数字信号处理模块软件定义转发器模块数字信号处理模块软件定义转发器模块数据支持执行环境光网络(物理基础设施)执行环境AI算法和模型库F5G推动全光产业及标准健康发展泛在接入，从“最后一公里”延伸至“最后一米”泛在接入，从“最后一公里”延伸至“最后一米”极致联接性能XR(VR,AR,MR)2D-3DXR(VR,AR,MR)2D-3DVisual&audio+ActianWIFI6+10GPON+200G/A光联万物，携手5光联万物，携手5G加速数字化转型，赋能干行百业192024年电力信息通信新技术大会EPICT千兆家宽/园区，10GPON+WiFi6绿色低千兆家宽/园区，10GPON+WiFi6绿色低“的网络钢/同轴>FTTH体验可视可10倍的带宽/10倍的连接/10倍的延迟c12024年电力信息通信新技术大会EPICT1维度全光网络构架降低功耗基于全光网多方位深度绿色降碳全网带宽能力增强丰富管理手段最大化发挥网络带宽支持实时弹性链接实现预测流量并智能调整网络参数保证可靠体验实现智能运维，更精确地优化业务性能，提升用户体验支持全光纤连接实现了更高的带宽、低延迟、高可靠性和智能化管理实现高精度的实时监控实现了更精确的实时监控、故障预和故障检测测和智能管理LLt12024年电力信息通信新技术大会EPICT1