大數(shù)據(jù)時(shí)代促進(jìn)下一代高性能光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

　　ICCSZ訊（編輯：Cathy）上月底，在2013光纖發(fā)展報(bào)告會(huì)上，上海交通大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師肖石林，講述了大數(shù)據(jù)時(shí)代促進(jìn)下一代高性能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，報(bào)告主題是“擁抱大數(shù)據(jù)，惠及光通信”。

　　肖教授娓娓道來(lái)，1993年，戈?duì)栃?ldquo;國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施”計(jì)劃，波分復(fù)用光傳輸(WDM)從此得到了空前發(fā)展。2012年3月，奧巴馬政府宣布大數(shù)據(jù)(Big Data)研發(fā)計(jì)劃，光通信將得到空前發(fā)展嗎?今天全球從二十年之前的“信息高速公路”，正在狂飆到“大數(shù)據(jù)時(shí)代”，大數(shù)據(jù)將迎來(lái)快速發(fā)展的機(jī)會(huì)。大數(shù)據(jù)時(shí)代帶來(lái)的數(shù)據(jù)流動(dòng)性，對(duì)承擔(dān)數(shù)據(jù)流動(dòng)的光網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，也必將促進(jìn)下一代高性能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

　　大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)特征

　　大數(shù)據(jù)時(shí)代通常用4個(gè)V來(lái)概括大數(shù)據(jù)的特征，即Volumn(海量的數(shù)據(jù)規(guī)模)、Variety(多樣的數(shù)據(jù)類(lèi)型)、Velocity(快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)體系)和Value(巨大/稀疏的數(shù)據(jù)價(jià)值)。形象說(shuō)來(lái)即數(shù)據(jù)不眠，全球無(wú)時(shí)無(wú)刻不在產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)，每一天都會(huì)產(chǎn)生超過(guò)15PB新信息。數(shù)據(jù)不止，數(shù)據(jù)成本下降和多次復(fù)制促使數(shù)據(jù)量急劇增長(zhǎng)，未來(lái)十年增加五十倍(IDC)。流動(dòng)不息，以數(shù)據(jù)流的形式動(dòng)態(tài)、快速地產(chǎn)生，以顯性或隱性地網(wǎng)絡(luò)化存在。下一代光網(wǎng)絡(luò)必須解決大象流的高效傳送問(wèn)題才能滿足大數(shù)據(jù)的流動(dòng)需求。

　　肖教授認(rèn)為要“馴服大數(shù)據(jù)”就是要做好IP層數(shù)據(jù)傳輸，做活OTN/SDH和光網(wǎng)絡(luò)層的傳輸。要實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的傳輸就要提高下一代光網(wǎng)絡(luò)性能，具體主要從兩方面進(jìn)行，一是基于光交換的大數(shù)據(jù)傳輸，二是軟件定義光傳送網(wǎng)。其中從軟件定義來(lái)看華為、Verizon等提出軟件定義光傳送網(wǎng)(SDN-OTN)或傳送軟件定義網(wǎng)絡(luò)，具備“彈性管道”、“即時(shí)帶寬”、“編程光網(wǎng)”三大特征，可以滿足未來(lái)不同業(yè)務(wù)快速部署、帶寬按需分配、網(wǎng)絡(luò)易維易管等要求。業(yè)界提出的光傳送網(wǎng)演進(jìn)路線，OTN將從現(xiàn)在的分層控制向SDN集中控制方向發(fā)展。這一趨勢(shì)，極有潛力發(fā)展成為大數(shù)據(jù)流傳送的基礎(chǔ)平臺(tái)。

　　大數(shù)據(jù)時(shí)代影響光通信領(lǐng)域

　　在光通信領(lǐng)域，要積極推進(jìn)光纖到戶，讓寬帶到端。因?yàn)楣饫w是綠色媒質(zhì)，開(kāi)始飛入尋常百姓家，打通最后一公里瓶頸，業(yè)界也發(fā)明了小模場(chǎng)抗彎光纖。在寬帶提速上，通過(guò)升級(jí)換代，從時(shí)分到波分、頻分再到超密集波分，傳輸速率從1.25G/2.5G發(fā)展到10G，再向40G/100G、1T發(fā)展。

　　同時(shí)隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，超高速傳輸也朝多電平、多芯、模式復(fù)用發(fā)展，從增益、調(diào)制、FEC和更密集的載波間隔來(lái)進(jìn)一步提高傳輸容量的空間有限，正在接近其技術(shù)極限。后T傳輸?shù)?M新技術(shù)如多電平調(diào)制QAM，模式復(fù)用(少模光纖、模式復(fù)用/解復(fù)用器、多模放大器、模式轉(zhuǎn)換和模式復(fù)用傳輸)以及多芯光纖等都將成為熱點(diǎn)。

　　隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)流動(dòng)，光網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)上也要從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)。波長(zhǎng)交換的光網(wǎng)絡(luò)(WSON)可在WDM網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用GMPLS控制平面和PCE的自動(dòng)可重構(gòu)傳送網(wǎng)。WSON可以解決光纖或波長(zhǎng)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、波長(zhǎng)路由計(jì)算和波長(zhǎng)分配RWA、基于物理?yè)p傷的路由選擇以及波長(zhǎng)快速提供和恢復(fù)等功能，在大數(shù)據(jù)時(shí)代顯得尤為重要。

　　另外ROADM也是一個(gè)熱點(diǎn)，無(wú)顏色(任意波長(zhǎng)到任意端口)、無(wú)方向(任意波長(zhǎng)到任意方向)、無(wú)阻塞的上/下路功能都能很好適應(yīng)大數(shù)據(jù)流的發(fā)展。

　　大數(shù)據(jù)時(shí)代困境與機(jī)遇并存

　　同時(shí)大數(shù)據(jù)時(shí)代的容量增長(zhǎng)面臨三大困境：首先是容量危機(jī)，光通信容量增速已經(jīng)大大落后于互聯(lián)網(wǎng)流量的增速，過(guò)去十年間，光通信容量的增速已經(jīng)從上世紀(jì)的78%，大大落后于近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)流量速度的40%;其次是利潤(rùn)危機(jī)，升級(jí)網(wǎng)絡(luò)的成本并不是一筆小數(shù)目，但是，升級(jí)后的營(yíng)業(yè)收入并沒(méi)有同比例增長(zhǎng);第三是可持續(xù)發(fā)展考慮，需要更加靈活和有效地利用傳輸網(wǎng)絡(luò)，需要部署更加節(jié)能和小型的傳輸設(shè)備。

　　大數(shù)據(jù)時(shí)代蜂擁而至，給網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，也蘊(yùn)含著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上的創(chuàng)新機(jī)會(huì)，使網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施從“信息高速公路”升級(jí)到“大數(shù)據(jù)時(shí)代”。國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究機(jī)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)抓住大數(shù)據(jù)帶來(lái)的新挑戰(zhàn)時(shí)機(jī)，研發(fā)滿足大數(shù)據(jù)傳輸需求的新一代高性能光網(wǎng)絡(luò)，提高我國(guó)在大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)置研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)水平及其在國(guó)際上的地位。