中国电信胡骞：自研管控系统，从数据源头推动光网络运营智慧化

今日，由CIOE中国光博会与C114通信网联合推出的大型研讨会系列活动——“2023中国光通信高质量发展论坛”第四期“智能光网络技术研讨会”正式召开，共同探讨AI如何与光网络结合，助力光网络向智能化、智慧化演进升级。

中国电信研究院传输网络研究中心副总监胡骞博士表示，光网络向超大容量、全光交换持续演进的同时，网络管控运营智慧化也成为重要发展方向。“目前中国电信正在推动光网络运营的智慧化，从L2向L4迈进，开启自动驾驶光网络的新时代。”

AI和数字化
是光网智能化的重要技术抓手

为什么光网络管控运营要向更为智能化的方向发展？胡骞介绍，主要是目前管控运营中存在较多因过度依赖人工而造成的效率低、易出错等问题，并且以被动运维为主。

主要体现在，业务开通、配置和优化时间过长，业务的端到端开通时间以前是以天记；告警溯源困难，海量告警数据很难进行故障根因判断；哑资源管理无序，光纤定位耗时长，人力成本高；性能感知缺乏手段，光网络是个模拟系统，对于性能劣化，缺乏预测能力，对网络的状态掌握不够好……

面对这些痛点，光网络运营管控技术一直在升级。回顾演进路径，过去光网络管控过去呈现分散和封闭的特点，单厂商单域管理，跨域数据较难收集，端到端智能化也较难实现。

现在随着SDN理念的渗透，光网络管控逐步呈现出接口统一和能力开放的特征。“但是，当前对数据的深度分析和加工能力还有所欠缺，这正是光网络智能化必须解决的难题。”胡骞表示，要解决这个问题，未来需要AI助力，推动数字化转型，这样才能够充分挖掘数据的价值，通过对数据分析、优化、预测等，实现人工到自动化的转变。

自研光网络管控系统
提升智慧运营水平

胡骞介绍，中国电信在全光网2.0的愿景中，也把运营智慧化做为了三大愿景之一。

通过定义NETCONF/YANG，提供直控网元能力，实现对满足接口要求的所有灰盒设备的纳管（如接入型OTN设备，盒式波分设备）；另外，对于政企OTN网络、区域ROADM网络实行分层管控，定义层间接口，对接厂商网管/控制器，实现多厂商统一纳管、端到端运营管理。胡骞表示，直控网元和分层管控在中国电信的光网络管控中并行存在，可以通过新一代云网运营系统在更高层面实现统一。

基于光网络直接管控理念，中国电信自研了光网络管控系统，并在现网得到应用。例如，接入型OTN设备统一管控系统（UMS）全国集约化部署，中国电信制定了接入型OTN设备统一规范，实现了接入段OTN设备的灰盒解耦、统一直管。自主设计开发，实现了设备自动上线、模板化开通、环网自动配置、在线升级等功能。再比如，盒式波分控制器（ONC20），统一南向NETCONF/YANG接口，解决多厂商设备统一管控问题，同时北向能力开放，为省内生产系统对接提供统一接口。

胡骞指出，自研控制器有利于运营商自主掌控数据，实现价值运营。与此同时，中国电信还在研究引入大数据分析、数字孪生和AI等新技术提升全光网2.0数字化智慧运营水平。

有了管控基础，有了数字化基础，有了数据量前提，再引入人工智能，组合起来形成智能化的光网络。不过，胡骞表示，人工智能现在应用在光网络中的最大问题是数据，而不是算法，目前人工智能技术在很多领域都已经有广泛应用，算法的研究已经比较成熟。所以我们必须提高数据量并覆盖更多性能参数，提高数据采集效率。

Telemetry采用推模式，在订阅以后可以持续推送数据，采集速率可以达到秒级甚至亚秒级，极大程度地丰富了数据量。“解决了数据问题，那么再结合管控系统提供的开放能力和数字化平台，我们就可以引入人工智能技术来挖掘数据价值，打造智能光网络。”

积极探索应用场景
释放智能光网络价值

胡骞介绍，智能光网络的价值至少能体现在4个方面：态势感知分析实现网络可感知，故障根因溯源实现排障高效化，光网健康预测实现劣化可预防，自动编排优化实现网络自动化。

光网络流量预测方面，结合历史数据，分析预测未来的流量趋势。例如，针对不同政企OTN用户，实现对指定时段流量值的预测分析，对客户行为进行画像对未来的路由选择、扩容建设等有指导意义。

从海量告警中如何定位出故障的根源，也是一个重要的智能化运维场景。利用AI统一处理采集多厂商告警数据，利用拓扑等基础模型和告警关联分析、故障定位等功能模型，进行故障溯源。

传输割接对网络和业务影响巨大，需要进行准确冲突判断，人工方式工作量大，排期不准确。

割接智能排期可以将所有割接任务按照规则形成图，并通过算法优化排期，减小人工运维成本，管理员只需进行复核验证，保证每日割接不出现冲突。

外力破坏是光缆线路故障的主要因素，但是光缆由于无源特性，一直处于难以监管的哑资源状态。通过引入φ-OTDR，依据解调后的相位变化实现振动信号解调。不同的振动，相位特征会有差别，可以通过AI算法训练，实现对挖掘机、车辆、地铁等不同震动来源的识别和提前预警。但是在现网应用中，由于光缆各段环境振源并不相同且单一，对AI算法鲁棒性有很高要求。

光缆持续扩容、割接、维修导致光缆维护数据可能存在偏差。通过引入φ-OTDR技术并结合智能算法识别，可以在不开井，不中断业务的前提下判断同路由风险，降低光缆故障对业务的影响。

光网络故障以缓变型故障为主（如激光器频率飘移、放大器ASE噪声增大等），阈值效应明显，性能一旦劣化到阈值就会变化较快。通过动态监测、感知光网络参数，基于精确感知数据，进行多维参数分析，预测光网络健康度，提前预警风险，可以实现主动运维。

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