北京郵電大學(xué)（張杰）：2024年AI賦能下一代光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新演進報告

Al賦能下一代光絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新演進張杰2024年8月16日數(shù)轉(zhuǎn)讓數(shù)字經(jīng)濟成為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的主戰(zhàn)場生產(chǎn)要素生產(chǎn)要素技術(shù)據(jù)2024年電力信息通信新技術(shù)大會2024年電力信息通信新技術(shù)大會EPICT智賦新一代AI解鎖“流量密碼”,推動帶寬需求增長(1/2)■現(xiàn)狀：移動流量后續(xù)增長乏力■用戶數(shù)天花板—2023年底已有超過17億MBB用戶，滲透率高達122%,幾乎到達極限■時長天花板—2023年中國人每周使用移動互聯(lián)網(wǎng)時間高達50個小時(看移動視頻16個小時)■新一代AI:重塑移動流量新增長激發(fā)額外流量=改變用戶數(shù)激發(fā)額外流量=改變用戶數(shù)x改變時長結(jié)構(gòu)+改變業(yè)務(wù)模態(tài)X改變業(yè)務(wù)體驗看電視>看手機單屏>多屏FrortEndNetworkCommectngSpedslipedEndNetworkBandnidthDriveLMeotingtheBandnidthNeProprieton“QimikedlmesHohbanowidmconputocmahrwrewodHohbanowidmconputocmahrwrewodSewrdmuthedhA-10-AE0ecfooEvinoo*odsmno0boDampatanTane(A07)itarodDodtosali0CTraffefohahdouatfomFewsyncroroushigatencyndbadloadbola摘自：/c/en/us/solutions/collateral/silic2024年電力信息通信新技米大會2024年電力信息通信新技米大會EPICT■AI智算集群化離不開“高能級承載+品質(zhì)運力供應(yīng)”,確保數(shù)據(jù)流通“聯(lián)得暢”8卡8卡1000卡10000卡100卡 處理介處理內(nèi)存ORAM問題1:數(shù)據(jù)運慢問題1:數(shù)據(jù)運慢口存口存儲和處理間壁身高64-bitMDRAM運數(shù)據(jù)5nJ□數(shù)取運速度遷需2高inf信64-bitMDRAM運數(shù)據(jù)5nJ□數(shù)取運速度遷需2高inf信12024年電力信息通信新技米大會EPICT與光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新8200ggom.aobnsteanmquto050410%lorgwihtheornatpOFC2024:Ashowfullofquestionsp005MnsovCstraupu/eaciag=/eaciag=uestions=W2024年電力信息通信新技術(shù)大會EPICTtAl與光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新的思考n智“規(guī)”智“需”Analytics&inteige優(yōu)勢體現(xiàn)優(yōu)勢體現(xiàn)開放優(yōu)化高效率當(dāng)前未來智能重構(gòu)方案當(dāng)前未來流量分布參數(shù)提取人工智能流量預(yù)測鏈路負(fù)載后處理預(yù)處理用戶數(shù)量后處理預(yù)處理業(yè)務(wù)時延波長占用2024年電力信息通信新技米大會EPICT■Al/ML分析歷史數(shù)據(jù)和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)性能，在光網(wǎng)絡(luò)中潛在的故障或問題發(fā)生之前進行預(yù)測和識別，提供早期預(yù)警，實現(xiàn)預(yù)防性維護并最大限度地減少停機時間故障診斷和定位流程，保證業(yè)務(wù)的確定性高可靠傳輸方案：利用知識圖譜構(gòu)建告警知識集，結(jié)合圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等AI推理技術(shù)模擬學(xué)習(xí)運維人員定位故障的決策行為2024年電力信息通信新技米大會2024年電力信息通信新技米大會EPICT更新更新2024年電力信息通信新技米大會EPICT■Al/ML識別光網(wǎng)絡(luò)異常行為模式，檢測可能造成的安全威脅，發(fā)現(xiàn)應(yīng)對竊聽、攔截等外部入侵，提高脆弱性防護能力，對保護光網(wǎng)絡(luò)中承載的敏感數(shù)據(jù)尤為重要路由器控制器控制/管理平面：識別異常行為模式、發(fā)現(xiàn)外部入侵事件、調(diào)控系統(tǒng)安全防護性能、計算業(yè)務(wù)可路由器控制器隙元步步隙元步步相偏操減等相偏操減等安2024年電力信息通信新技術(shù)大會EPICT■Al/ML通過優(yōu)先考慮和優(yōu)化關(guān)鍵數(shù)據(jù)的傳輸來提高光網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(QoS),這對于視頻流、云更新&管理AI引擎更新&管理業(yè)務(wù)需求應(yīng)用接口業(yè)務(wù)需求設(shè)計&編排LT2024年電力信息通信新技術(shù)大會EPICT■Al/ML研判用戶實際工作狀況并根據(jù)需求調(diào)整網(wǎng)絡(luò)組件的功率水平，有助于優(yōu)化光網(wǎng)絡(luò)各部分的能源使用效率，降低整體能耗和運營成本OXC/OTNvs.IPOXC/OTNvs.IP城域/骨干網(wǎng)能效改善78%啞資源同路由普遍存在使能高可用網(wǎng)絡(luò)開通前：同路由業(yè)務(wù)升級●業(yè)務(wù)主備同路由預(yù)警●業(yè)務(wù)主備路由分離增值服務(wù)同路由異路由異路由異路由異路由同路由●主備路由分離策略同路由●最小跳數(shù)策略同路由開通后：差異化業(yè)務(wù)溢價●主備路由分離2024年電力信息通信新技術(shù)大會EPICT通過實時監(jiān)測光網(wǎng)絡(luò)的性能參數(shù)(如信號功率、誤碼率等),Al/ML可以來模擬和補償色散、非線性效應(yīng)，或調(diào)整調(diào)制格式，從而優(yōu)化信號的傳輸質(zhì)量高階調(diào)制》在100G的基礎(chǔ)上，進一步增加網(wǎng)絡(luò)容量，降主要方法有提高線路波特率、采用高階調(diào)制222111從時間、空間、頻率三個維度進行資源挖掘,實現(xiàn)多維資源的集成調(diào)度，實現(xiàn)光電與服2024年電力信息通信新技米大會2024年電力信息通信新技米大會EPICT發(fā)送端發(fā)迷精不放大器按收靖表1光纖傳感技術(shù)原理傳感類型典型系統(tǒng)強度光纖長度、平均損耗等相住震動，聲波等等塑移溫度，應(yīng)變等相關(guān)神溫度，應(yīng)文等光學(xué)于沙強度溫度等溫度、操動，應(yīng)麥，由和祖構(gòu)等相位。強度光奸光溫度，應(yīng)麥，折射率，濃度等一體化北網(wǎng)路的傳成技米白皮書-IME-2020=t5C二錐進組2024年電力信息通信新技術(shù)大會EPICT主1用戶接口模型認(rèn)知決策系統(tǒng)：認(rèn)知處理目標(biāo)認(rèn)知決策系統(tǒng)：認(rèn)知處理人工智能引擎導(dǎo)向人工智能引擎虛擬拓?fù)湓O(shè)計虛擬拓?fù)湓O(shè)計模塊塊計模塊計模塊流量疏導(dǎo)模塊技術(shù)支撐網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃&決策模塊學(xué)習(xí)光信號監(jiān)測&發(fā)射器接口數(shù)字信號處理模塊軟件定義轉(zhuǎn)發(fā)器模塊數(shù)字信號處理模塊軟件定義轉(zhuǎn)發(fā)器模塊數(shù)據(jù)支持執(zhí)行環(huán)境光網(wǎng)絡(luò)(物理基礎(chǔ)設(shè)施)執(zhí)行環(huán)境AI算法和模型庫F5G推動全光產(chǎn)業(yè)及標(biāo)準(zhǔn)健康發(fā)展泛在接入，從“最后一公里”延伸至“最后一米”泛在接入，從“最后一公里”延伸至“最后一米”極致聯(lián)接性能XR(VR,AR,MR)2D-3DXR(VR,AR,MR)2D-3DVisual&audio+ActianWIFI6+10GPON+200G/A光聯(lián)萬物，攜手5光聯(lián)萬物，攜手5G加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型，賦能干行百業(yè)192024年電力信息通信新技術(shù)大會EPICT千兆家寬/園區(qū)，10GPON+WiFi6綠色低千兆家寬/園區(qū)，10GPON+WiFi6綠色低“的網(wǎng)絡(luò)鋼/同軸>FTTH體驗可視可10倍的帶寬/10倍的連接/10倍的延遲c12024年電力信息通信新技術(shù)大會EPICT1維度全光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架降低功耗基于全光網(wǎng)多方位深度綠色降碳全網(wǎng)帶寬能力增強豐富管理手段最大化發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)帶寬支持實時彈性鏈接實現(xiàn)預(yù)測流量并智能調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)保證可靠體驗實現(xiàn)智能運維，更精確地優(yōu)化業(yè)務(wù)性能，提升用戶體驗支持全光纖連接實現(xiàn)了更高的帶寬、低延遲、高可靠性和智能化管理實現(xiàn)高精度的實時監(jiān)控實現(xiàn)了更精確的實時監(jiān)控、故障預(yù)和故障檢測測和智能管理LLt12024年電力信息通信新技術(shù)大會EPICT1