一、背景与发展阶段
在“东数西算”等战略推动下,我国进入算力时代,光网络需向超大组网、超长距离、超大容量及高维度全光交换演进。传统运维模式难以应对网络数据增长和需求变化,AI驱动的智能光传送网成为核心技术底座。
智能光网络发展历经三个阶段:传统光网络(点到点人工运维)、软件定义光网络(SDON,引入ASON/WSON实现自动化控制)、智能光网络(融合智能管控、通感一体、数字孪生、AI等技术,迈向全生命周期智慧化运营)。当前光传送网智能化多处于L3+级(条件自智),中国电信正推动突破L4级(高级自智)。
二、AI驱动光传送网的核心架构与技术
(一)三层原生智能架构
网络智能层:融合OTDR、DAS、DSP等技术,嵌入AI推理与算力,实现光纤链路多维感知、数据采集及设备劣化分析,试点部署智能光模块与板卡。
运营智能层:通过数字孪生、AI与大模型构建全域管控体系,基于智能体实现资源调度、故障溯源及协同管理,推动“人工干预”向“意图驱动、自治闭环”转型。
业务智能层**:结合业务场景实现自动化服务,基于智能体和算力调度构建“需求-策略-执行”闭环,推动“应答式服务”向“主动服务”升级。
(二)关键技术
1. 智能管控:整合ASON/WSON与综合管控技术,解决传统管控分离问题,引入AI、数字孪生提升网络利用率与可靠性,推进毫秒级WSON技术落地。
2. 通感一体:利用光纤传感实现网络、业务、环境感知,结合Telemetry“推模式”提升数据采集效率至秒级,支撑智能化运维与城市监测等场景。
3. 数字孪生:构建“物理网络-数字孪生体-应用服务”闭环,涵盖数据层、模型层、服务层,实现网络规划、维护、优化的全流程数字化可视与主动优化。
4. 人工智能:小模型用于特定任务(如光纤同路由检测、故障分类),大模型构建运维助手(自然语言交互、故障排障),智能体实现“感知-决策-执行-优化”闭环,支持多智能体协作。
三、典型应用与成效
(一)网络智能
光纤智能感知:采用五层协同架构,基于Φ-OTDR与AI算法识别外破模式(准确率>90%)、同路由风险(准确率>90%,定位精度<10m),实现“监测-处置”智能化闭环。
网元智能优化:智能网元支持毫秒级光性能参数采样,结合数字孪生与AI模型实现故障分钟级定位、网元自动化策略生成,未来将优化能耗模型。
(二)运营智能
故障溯源:基于时空关联规则与AI算法,现网试点故障压缩率>80%,定位准确率>90%,目标实现“1分钟发现、5分钟定位、10分钟处置”。
光层性能评估:利用CNN/Transformer模型实现物理层参数与传输质量映射,现网评估准确度<0.5dB,提升重路由成功率>90%。
WSON智能优化:采用“集中算路+分布式控制”,波长冲突率从35%降至4%,故障恢复时间提升至秒级,组网规模提升6倍。
(三)业务智能
OTN流量预测:结合时间序列与AI模型,归一化误差<0.1,支持动态资源调度与用户画像,降低运营成本。
智算业务承载:波长动态拆建(100G-800G自适应)与50ms WSON技术,实现毫秒级故障恢复,保障智算中心高可靠、低时延需求。
四、未来展望
未来光传送网将向完全自智网络演进,需突破智能管控异构性、通感一体实时性、数字孪生算法优化、AI模型可解释性等挑战。中国电信将携手产业伙伴,推动标准制定与技术协同,构建自主可控的智能化产业链,为数字中国提供全光智能底座。
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