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1、1光网络智能化运维的研究与实践中国电信股份有限公司研究院秦忻2023年6月2目录Contents目录 背景 自研光网络管控运维系统 光网络智能运维场景 小结光网络发展趋势3超大组网 扁平化架构：一二干融合，“多层+分域”快速恢复：集中与分布结合的WSON 管控方式：支持多厂商的超级控制器超大容量 超高速率：200G 400G800G 超宽频谱：扩展C 扩展C+L C+L+S 新型光纤：G.654E、多芯光纤等超长距离 高性能补偿算法：非线性、滤波 高速器件（GBaud）：90130180 新型调制：高阶QAM、角动量 新型光纤：G.654E、MCF、FMF、PCF全光交换 高维度：203264

2、128 灵活调度：CDC-ROADM智慧运营 人工到自动化的转变与运维的智慧化数字化转型 L2L4，开启自动驾驶新时代AI光网络运营的痛点问题数字通信时代的模拟网络4异厂商、不同光纤、不同芯间距对接和熔接存在问题单波速率器件达到瓶颈扩展光波段器件是关键不同技术方案影响未来网络技术演进网络规划考虑因素复杂哑资源管理无序光纤故障频率较高海量告警数据上报故障根因难判断开通优化时间长配置需依赖人工性能劣化缺乏感知无法掌握网络状态优化&运营规划&建设维护AI助力光网络管控，实现智慧化运营中国电信全光网2.0中的运营智慧化5全光网2.0目标网络架构全光网2.0愿景架构图在新一代云网运营系统框架下，全光网2

3、.0将基于SDN理念引入控制器实现对边缘层光网络设备的直接管控，并规范厂商网管北向接口实现骨干层设备的统一调度，形成“骨干+城域”端到端管理下的自动配置调度、完整性能采集分析、能力开放客户化服务的智慧运营能力。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。目录Contents目录 背景 自研光网络管控运维系统 光网络智能运维场景 小结7光网络智能化的目标与技术基础网络自动化自动编排优化态势感知分析网络可感知故障根因溯源排障高效化光网健康预测劣化可预防光网络智能化目标智能光网络自研管控系统充足数据量人工智能技术开放架构+数字化AI挖掘数据价值是手段能力开放和数字化

4、是基础数据采集是基础量变积累形成质变Telemetry挖掘数据价值新一代云网运营系统8自研管控系统案例UMS中国电信新一代云网运营系统架构统一设计，进行集约化部署统一纳管多厂商，实现灰盒解耦实现业务端到端智能化运营、接入端设备低成本打破烟囱式管控，解决多厂商设备统一管控问题光层定制和电层定制，推动光电解耦和光网络运维注智软硬解耦,引入AI技术，搭建智能化场景Telemetry数据采集技术光层（OLS20）电层（OTE20）控制器（ONC20）ONC20DCI-BOX目录9Contents目录 背景 自研光网络管控运维系统 光网络智能运维场景 小结10流量预测针对不同政企OTN用户，实现对指定时

5、段流量值的预测分析。现网数据（自研UMS控制器采集）验证，预测准确度可达90%以上结合历史数据，分析预测未来的流量趋势，对路由选择、扩容、建设等有指导意义省份A省份B省份CCNN/LSTM/XGBOOST/MINNInput 1Input 2CNN-TFCRNN-TFConcatenateOutputDense Layer构建多输入深度学习网络，结合CNN和LSTM灰盒Prophet结合神经网络和Prophet输入和损失函数，构建灰盒模型周期性自相关性11故障溯源统一处理采集多厂商告警数据，进行数据预处理。基于海量告警数据，进行告警关联分析，从而进行故障溯源。利用现网海量告警（自研盒式波分控制

6、器采集），进行告警相关性分析，挖掘关联规则，并进行故障定位。数据采集数据去重数据清洗数据标注多厂商告警统一处理告警关联分析查找根源告警完善告警规则库或知识图谱故障定位模型告警日志/业务路径告警关联分析故障规则库/知识图谱GNN关联规则衍生策略数据整合网络拓扑业务流数据预处理告警相关性分析故障定位12割接智能排期自动对割接任务进行排期以及冲突验证，并不断完善排期方案和规则，节省人力成本。将待割接任务进行自动排期，并通过冲突判断，对排期进行验证。排期任务收集任务向量化任务清洗智能排期任务分层排期冲突模型进行冲突验证割接系统/割接原因/网络拓扑待割接池专家定义规则举例网络结构规则举例长途资源库基础模

7、型任务重要性排期模型分层排期完全子图目标规划+智能优化搜索算法冲突验证交互接口识别无效冲突记录先低风险后高风险=任务分层(A/B/C层)1A+5B+6C任务预处理排期冲突验证13光缆外破预警对地埋光缆周围环境振动情况进行监测，识别光缆外破模式，降低外破导致的光缆中断风险。电信研究院北区-南区试点：事件识别准确率90%-OTDR外界振动线缆振动缆内光纤折射率改变瑞利散射光强/相位改变深度学习算法信号解调算法处理数据建模特征识别建立机制分级预警振动异常瞬时报警acb实施方案光纤传感+AI算法现网试点（城域范围光缆段）对各类破坏事件展开准确定位，快速精准指导抢修工作，实现主动运维，提升运维效率。14

8、光缆同路由监测振动相似度评估 同沟同沟纤芯纤芯2纤芯纤芯1不同沟不同沟传感光脉冲传感光脉冲传感光脉冲传感光脉冲 2振动定位算法振动定位算法同沟检测算法同沟检测算法管井ODF光纤熔接2台 2卷10km SMF(a)(b)(c)光纤传感+智能识别算法定位模型+相似度分析模型(b)(a)算法准确率90%，定位精度20 m检测光缆同沟同缆风险，避免主备业务出现共享风险，保障网络高可靠运行实施方案优势：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。15健康度预测动态监测、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，实现主动运维。光网络故障以缓

9、变型故障为主（如激光器频率飘移、放大器ASE噪声增大等）数据监测损伤估计重要性分析损伤估计/健康度预测功率/损耗/信噪比/BER光网络参数感知色散/PMD/器件非线性/光纤非线性损伤估计模型数据预处理数据去重数据清洗数据整合健康度预测线路/OTS/OCH健康度预测损伤估计模型 SVM/NN/高斯分布重要性分析16未来展望数字孪生下物理网络层孪生网络层数据采集控制下发功能模型流量建模质量保障智能网管系统网络创新技术验证网络维护和优化意图验证网络管理网络可视化故障诊断安全建模调度优化网络规划网络应用层网络孪生体管理模型管理安全管理拓扑管理基础模型网元模型拓扑模型服务映射模型规划维护建设运营优化数据

10、共享仓库数据存储数据服务数据管理用户业务运行状态网络配置数据采集仿真验证迭代优化能力调用意图翻译ITU-T标准Y.3090和CCSA TC3在研标准数字孪生网络架构及技术要求(送审稿)数字孪生光网络是在物理网络上建立一个镜像数字网络，实时反映网络资源的状态以及业务的运行状态，从而有效支撑资源可视以及健康保障。OIF2023.181.05高速数据采集平台数字孪生平台推演能力开放及AI模型嵌入与现有管控系统结合/关系，定义交互界面数据格式ITU SG15 Evaluation on component impact for Digital Twin Network17目录Contents目录 背景 自研光网络管控运维系统 光网络智能运维场景 小结18数字化理念：SDN理念的集约和开放有利于打破烟囱壁垒，统一接口和北向能力开放是引入AI的重要架构基础。数据的价值：新一代云网运营系统、自研控制器有利于运营商自主掌控数据，实现价值运营。智能化场景：积极探索应用场景，目标实现网络可感知，排障高效化，劣化可预防，网络自动化。数字孪生：数字化方式创建物理网络实体的虚拟孪生体，引入AI，与管控系统交互，实现智能光网络。小结19Thank you!Thank you!a