數(shù)字化與數(shù)字化轉型正當時
早在2017年，習總書記強調“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)字化轉型定義。而數(shù)字經濟是應用數(shù)字技術、數(shù)字產品和數(shù)字化方法來創(chuàng)造、轉換和實現(xiàn)價值。2020年我國數(shù)字經濟規(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)字經濟新優(yōu)勢，協(xié)同推進數(shù)字產業(yè)化和產業(yè)數(shù)字化轉型”，20 21年要“加大5G網絡和千兆光網建設力度，豐富應用場景�！笨偫碚f的千兆光網就是這里說的智慧光網或者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5G一同走進了千兆時代，5G+智慧光網(F5G)將構筑ICT網絡和數(shù)字經濟發(fā)展的基石。
5G和智慧光網(F5G千兆光網
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6.3萬億經濟產出，新增800萬個就業(yè)機會。5G+F5G(智慧光網)引領著數(shù)字經濟蓬勃發(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，將極大地提升電網安全、縮短電力故障恢復時間。5G+智慧光網將使能千行百業(yè)的數(shù)字化轉型。
各行業(yè)各企業(yè)紛紛投身到數(shù)字化轉型的實踐中。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絡、智慧平臺和應用以及健康生態(tài)。
數(shù)字化轉型SMART戰(zhàn)略
智慧光網絡的特征-泛在、超寬、開放、隨需
2019年，烽火率先提出智慧光網絡的概念，它的主要特征是“泛在、超寬、開放、隨需”。 “智慧光網絡”一經提出，在行業(yè)內取得了廣泛共識。智慧光網通過數(shù)字孿生技術，將物理光網絡完整映射到數(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，物理網絡和孿生網絡兩個平行世界智慧交互；通過邊緣延伸、帶寬靈活調度、AI加持等實現(xiàn)架構扁平化、調度全光化、管理智能化，進一步體現(xiàn)智慧光網“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。
智慧光網絡的主要特征“泛在、超寬、開放、隨需”
智慧光網絡的泛在體現(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。在網絡接入側，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，OTN/WDM向網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)點調度容量三個方面 。通過編碼和調制技術，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)構筑了立體的多維的室內高帶寬。
智慧光網絡的開放體現(xiàn)在能力開放、網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)一的云網編排控制、IP+光的跨層協(xié)同，實現(xiàn)云網協(xié)同，支撐網絡即服務（NaaS）。軟件定義網絡SDN+AI技術，打造智慧光網大腦，實現(xiàn)網絡端到端的可控可管可視。
智慧光網絡的隨需體現(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)一網多用、帶寬按需分配、服務無等待，品質可保障。
正是智慧光網絡“泛在、超寬、開放、隨需”的特征，能很好地為千行百業(yè)的數(shù)字化轉型賦能。
智慧光網絡賦能千行百業(yè)數(shù)字化轉型
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、AIoT、工業(yè)互聯(lián)網等等，這些應用將開啟智慧光網絡應用的新藍海。下面僅以智慧醫(yī)療、智能制造和新型智慧城市為例，分析智慧光網絡如何賦能千行百業(yè)的數(shù)字化轉型。
-智慧光網絡賦能智慧醫(yī)療
以智慧醫(yī)院為例來說明智慧光網在醫(yī)療行業(yè)的應用。一是5G+智慧光網構成的智慧醫(yī)院的專網，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)院專網構成的高帶寬、低時延、大連接的智慧網絡支撐各種醫(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、產業(yè)互聯(lián)網、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。
智慧光網絡賦能智慧醫(yī)院
5G和智慧光網絡在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。
-智慧光網絡賦能工業(yè)互聯(lián)網和智能制造
工業(yè)互聯(lián)網是新一代信息通信技術與工業(yè)經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，構建起覆蓋全產業(yè)鏈、全價值鏈的全新制造和服務體系，為工業(yè)乃至產業(yè)數(shù)字化、網絡化、智能化發(fā)展提供了實現(xiàn)途徑。
智慧光網絡賦能工業(yè)互聯(lián)網和智能制造
工業(yè)互聯(lián)網由三個部分組成：一是底層物聯(lián)網，也稱OT系統(tǒng)，如分布在生產車間的生產裝備、智能儀表、工業(yè)機器人、各種傳感器和接入控制網關等。二是連接OT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)的企業(yè)內網CT系統(tǒng)，包括工業(yè)PON、工業(yè)OTN等工業(yè)級的智慧光網絡、工業(yè)以太網，以及采用5G/6G切片的企業(yè)專網，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、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)網平臺。
工業(yè)互聯(lián)網既是工業(yè)數(shù)字化、網絡化、智能化轉型的基礎設施，也是互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能與實體經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)網平臺基于實時業(yè)務流，驅動車間OT運行，實現(xiàn)智能制造；另一方面，工業(yè)互聯(lián)網聚合來自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)網平臺需要與外部工業(yè)互聯(lián)網平臺互聯(lián),如與行業(yè)互聯(lián)網標識解析平臺對接，與合作伙伴生產系統(tǒng)、供應鏈系統(tǒng)連接，實現(xiàn)網絡化制造、零庫存等提質增效的目標。智慧光網絡的大帶寬、低時延等特性構成了智能制造實時和高可靠應用的基礎。
-智慧光網絡賦能新型智慧城市
以武漢新型智慧城市基礎平臺為例，分析智慧光網絡在新型智慧城市的應用。
1張融合的云網、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、產業(yè)創(chuàng)新5大領域，實現(xiàn)了包括政務服務一網通辦、政府辦公一網協(xié)同、民生服務一碼互聯(lián)、企業(yè)服務一站直通、城市運行一網統(tǒng)管、社會治理一網共治理的“6個1”。5G和智慧光網絡、城市大腦成就了“云數(shù)通衢、大智武漢”。
智慧光網絡、城市大腦成就“云數(shù)通衢、大智武漢”
未來智慧光網絡(F6G)展望
ITU-T SG13發(fā)布了網絡2030白皮書《2030網絡-邁向2030年及以后的技術、應用和市場驅動力的藍圖》（Network 2030-A Bluepoint of Technology,Applications and Market Drivers Towards the Year 2030 and Beyond）。網絡2030白皮書給出的網絡2030愿景：在新興的全息社會--由全息技術驅動的未來數(shù)字社會里，開展新一輪網絡創(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、各國的網絡發(fā)展戰(zhàn)略和學術界、產業(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，智慧光網絡也將發(fā)展為第6代固定通信網絡（這里暫稱為F6G或未來智慧光網絡）。
未來智慧光網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、工業(yè)互聯(lián)網、智能物聯(lián)網、空天一體化（衛(wèi)星-陸地通信）、海洋信息網絡等。這將對智慧光網絡提出更高的要求。比如觸覺互聯(lián)網，是指能夠實時傳送控制、觸摸、感應/驅動信息的通信網，它融合了XR、觸覺感知（Haptic sense）、全息通信、5G-A/6G移動通信、XR智慧光網絡等最新技術，是網絡技術及其應用的又一次演進。觸覺互聯(lián)網對通信網絡提出了大帶寬、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，未來智慧光網絡（F6G），是現(xiàn)階段智慧光網絡的升級，是具有更泛在連接、更高帶寬、智慧內生、安全內生、云網算融合等高級智慧屬性的自愈自治的光網絡。
可以預見，未來光網絡的智慧特性將更好地服務于智慧生活、智慧生產和智慧社會治理，更好地賦能千行百業(yè)的數(shù)字化轉型，支撐我國從數(shù)字經濟高質量發(fā)展邁向數(shù)字文明。
（烽火通信科技股份有限公司 吳軍）
