李壮志：“三步走”迈向全光算力网络，山东联通的“六大”创新与实践

  在日前召开的2022中国光通信高质量发展论坛的全光城市研讨会上，山东联通网络部副总经理李壮志详细介绍了山东联通在智慧光网、智慧光云、全光算力网络探索与实践。

  李壮志表示，为了全面迈向全光算力网络，山东联通制定“三步走”策略，并打造了“六大”创新与实践，助力“数字山东”高质量发展。此外，李壮志透露，山东联通2022年计划推出算网产品X-ONE，它是基于潮汐运力和算法的一款产品。

  “三步走”迈向全光算力网络

  2021年中国联通发布CUBE-Net 3.0网络创新体系，是作为中国联通未来5-10年网络转型的顶层建构设计，提出算网一体、云光一体、确定性服务三大业务使命和一个基于AI和数据驱动的控管体系，是要构建“算网为基、数智为核、低碳集约、安全可控”的算网一体底座，将传统的联接服务升级到“联接+感知+计算+智能”的 “智能融合”服务。

  李壮志指出，CUBE-Net 3.0网络创新体系中全光网是核心关键能力，包含四大关键特征：

  一是通过移动接入与光宽接入（双千兆）相互协同，满足行业确定性的要求；二是构建无阻塞、低时延、大容量的全光云互联网，实现云间高速互联；三是发挥全光底座的超级带宽供给、性能保障和绿色节能的优势，将光网络从“幕后”推向“台前”，在为其他专业网络提供带宽资源的同时，面向行业客户提供全程全网的品质专线服务；四是逐步引入人工智能（AI），实现网络集中化和智慧化管控，业务自动化，将运维从被动响应转变为主动预测。

  山东联通始终坚持“创新，与智慧同行”的理念和CUBE-NET架构的指引，网络建设方面持续不断的探索创新，并制定“三步走”策略，全力服务山东新旧动能转换及企业数字化转型的需要。

  2019年，山东联通创新推出了“SD-FAST”智慧光网，通过分组增强型OTN技术、自研云网协同器和智慧管控引擎NCE，为党政军、金融、医疗、制造等各行业，提供高品质的政企专线联接方案。2020~2021年，山东联通率先开启从智慧光网到智慧光云的探索和建设，提出了智慧“光云十六城”的建设规划；并通过强大的全光网与信创云、政务云、医疗云、金融云等融合，分步提供光云一体化的服务能力。2022年，山东联通开始迈向全光算力网络，不断夯实智慧光云城市底座，为企业和算力之间搭建数据高铁，探索F5G+X的新场景服务于千行百业，造福齐鲁大地。

  第一步，山东联通在网络建设上，从2016年就开始启动OTN建设和MSTP设备的腾退提升专线覆盖和能力，2年完成全部本地网100G PeOTN的升级，2018年又率先启动OTN一体化试点，持续优化专线时延；2019年研发SDN的智能管控让专线能力进一步得到提升，全面推进省本一体化，同时开启云光一体探索。

  李壮志指出，在产品上，山东联通打造的“SD-FAST”智慧光网专线产品，具有快速响应，弹性带宽，自助服务和时延可视的四大特点，为政企客户提供了高品质的服务体验。目前山东联通已经完成智慧光网的建设，累计投资超1亿元，新增开通专线达1千多条，2021年全年收入8000余万， ROI小于2年。通过SD-FAST产品，山东联通的OTN专线上升趋势明显，MSTP专线逐步迁移到OTN，腾退老旧SDH设备，实现绿色节能。

  第二步，越来越多的政企单位将自己的ICT系统迁移到云上。为满足专线需求的变化和入云专线的需求，山东联通率先开启从智慧光网到智慧光云城市的探索和建设，定义了智慧光云城市的内涵与关键指标定义，提出了智慧光云16城的建设规划，进行光云一体的网络建设和产品探索，目标是构建数字经济的载体，智慧城市和数字政务的基石，助力千行百业的数字化转型。

  李壮志表示，智慧光云城市是将强大的运力和无限的算力进行深度融合，拉近万物的距离，信息突破时空限制，实现云、网、端一体化紧密协同，并通过网络能效提升、架构简化等一系列手段，实现节能减排，助力碳达峰、碳中和“3060目标”的实现。

  指标是衡量基础能力建设的重要依据，山东联通从“连接密度”，“确定体验”，“计算密度”三个维度分别定义了智慧光云城市的关键指标。在连接密度方面，提出了城区至少0.5个OTN节点每平方公里和每个乡镇至少1个OTN节点的覆盖密度。在确定体验方面，定义了可用率、时延、丢包率等硬性指标，提升服务标准。在计算密度方面，要求OTN光节点和云池100%进行覆盖预连接配置，以实现快捷入云。

  第三步，山东联通将持续加强算网融合，打造确定性的全光算力网络。算力已成为生产力，算力，无时不在，无处不在；气象预报、航空航天、图像渲染、自动驾驶、智能制造等应用场景都需要海量的、实时的数据计算能力。算力网络，就是搭建一张可以连接算力的网络，让需求端可以快速、无损的享用所有的算力供给。那么，如何算是一个好的算力网络呢？

  李壮志认为，一方面，需要有强悍的算力基础设施可以实现高性能的数据处理，山东拥有国家级济南超算中心和一批省级算力资源。另一方面，需要大带宽、低时延、可调配的网络基础设施，让需求方调用距离自己几百公里外的算力设施时就像是和访问自己的计算机毫无差别。

  为此，山东联通会持续优化网络，通过全光网络的持续延伸，打造一张确定性时延、确定性带宽、确定性可用率的高品质全光算力网络，为算力的需求端和供给端提供大带宽、高可靠、低时延、“0”丢包、“0”抖动的超强运力“高铁”，让企业可以无时无刻都能享受到云端算力。同时李壮志透露，“2022年我们会计划推出山东联通的算网产品X-ONE，这是基于潮汐运力和算法的一款产品。”

  山东联通算力网络的“六大”创新与实践

  李壮志表示，在从智慧光网到智慧光云再到全光算力网络之路上，山东联通开展了“六大”创新与实践。具体包括全光算力网络具有云+管+端融合的“纺锤型”架构，打造入网即入云/入算；边端联接，提供多元化接入方式和差异化管道；全光底座，打造济青ms级时延圈，构建可视化运力地图；算网协同，打造自动化一体化服务，实现算网能效最大化；全光网+超算中心，超强运力，充分释放极致算力；创新构建黄河、海洋专网，加快企业转型升级，助力区域经济高质量发展。

  第一大创新，云+管+端融合的“纺锤型”架构适配，打造入网即入云/入算。具体来讲，在智慧光网的基础上进行前后的延伸，融入云端和末端，打造云管端融合的“纺锤型”架构，让客户入网即入算。纺锤的中部是运营商的骨干网络，所提供的网络连接的品质是超过OTT的IP网络的，两端就是算力的需求端和供给端，我们的优势在于纺锤的两端与中间的结合。

  首先是向下深度覆盖，加强边端连接。李壮志指出，“末端建设就是要把全光锚点持续进行下沉，山东联通计划下沉1000+节点深度覆盖用户热点，使任何企业在2km范围内都能接入我们的智慧光云网络，实现用户便捷、高可靠接入，入网即入云。”

  然后是向上光云融合，实现光云一体，一跳入云。李壮志透露，山东联通计划实现云池100%覆盖，即智慧光云网络覆盖所有的云池，OTN实现100%预覆盖，同时进行10GE以上预连接，随时能开通云接入。云管端协同实现政企行业用户一跳硬管道入三级等保私有云体验，极致高安全。

  第二大创新边端联接，提供多元化接入方式和差异化管道。山东联通要提供提供无处不在的连接。“应用在哪里，算网的末梢就延伸到哪里”，可以通过OTN、PON+OTN、SDH等多种方式为企业提供多样化的接入方式，让企业根据差异化的带宽、时延、可用性等诉求，来选择匹配的专线形态，实现一点接入、即取即用。

  据李壮志介绍，山东联通已启动OTN P2MP（点到多点）的创新试点，更进一步完善OTN的深度覆盖，利旧现网提升专线品质。现网有超过1W的OLT设备，有着更好的覆盖，通过在OLT上部署全新的OTN P2MP单板，这样就可以为商务楼宇、产业园区提供全新的OTN P2MP专线。这样不仅可以大幅节省主干光纤，也利用OLT广覆盖实现OTN P2MP专线的快速开通，并满足中小企业专线的提速提质诉求。

  此外，山东联通引入下一代OSU-OTN技术，并实现老旧MSTP网络和OTN网络的融合，实现降本增效。通过引入OSU-OTN，可以提升E2E管道的利用效率，支撑2M~100G的无级调速。同时，通过MSTP+OTN的混合组网，可以为企业在不更换末端设备的前提下，为企业进行提速提质，用户0打扰。

  第三大创新是全光底座，打造济青ms级时延圈，构建可视化运力地图。“在实时的计算应用场景中，网络的延迟要低于10毫秒，甚至更低，只有低时延才能获得云端的超强算力。”李壮志表示，山东联通会通过OTN网络的持续覆盖，持续进行时延优化，打造省会、胶东、鲁南超低时延圈，确保城市内、城市间数据中心时延分别不高于1ms、3ms，全省时延不高于10ms。

  同时，像水网、电网都有一套综合性的智慧 “运能”地图，实现水、电的高效调度。针对算力网络，山东联通结合智慧管控系统，基于带宽、时延、距离、跳数等综合权重，打造直观可视的运力地图，精细化管控，这就能做到算和网的高效调度，网随算动。

  第四大创新就算网协同，打造自动化一体化服务，实现算网能效最大化。李壮志强调，算网协同需要持续强化算网协同编排能力和算网能力封装建设，加快构建云网边一体化的调度体系。

  为此，山东联通通过政企中台、网络中台、光云协同器自研打造云网的自动化网络管控流程，从架构和机制上提供安全保障。智慧管控器具有时延地图，资源SLA可视，监控预测等核心能力，保证网络的安全和透明。通过云管和网管系统的一体化设计，实现云资源和专线的一站式订阅、一键式开通。OTN入云专线可以根据云端的诉求，做到“网随云调”，带宽平滑调整，提供差异化“云网融合”产品和服务。实现生命周期端到端 “光云一体化”六大服务能力，为企业实现数字化转型提供最大的安全与便利。

  第五大创新全光网+超算中心，超强运力，充分释放极致算力。据李壮志介绍，济南超算中心创建于2011年，主要提供海洋气象、生物医药、物理化学、工业领域等应用服务，已经服务400多家单位，大力支撑山东省数字经济建设。济南超算全新装配的计算机系统采用万万亿次架构，峰位性能达到1.0706千万亿次浮点运算/秒，持续性能为0．796千万亿次浮点运算/秒，系统综合水平处于当今世界先进行列。

  一位云计算专家说过“当算力不再是问题时，距离和带宽便成为限制大规模计算的障碍”。李壮志指出，山东联通为超算中心搭建OSN 1800/9600的端到端PeOTN组网，为各地市到济南搭建E2E硬管道，带宽0拥塞，0丢包；而且山东联通可提供100G独享带宽和毫秒级超低时延，打破科研单位和超算中心之间的距离限制瓶颈，让算力得到充分释放。山东省天气预报系统，集成了高分辨率的数值预报关键技术，通过全光网络汇聚全省天气实时数据，建成集合数值天气预报平台，为山东省天气预报及灾害性、关键性、转折性重大天气的精确预报提供技术支撑。

  第六大创新黄河、海洋专网，加快企业转型升级，助力区域经济高质量发展。

  山东联通基于云边端协同的黄河流域高质量发展专网具有四大能力：打造黄河专网以及云的互联互通能力，激活黄河经济带企业创新和盈利能力；打造黄河专网的快速部署能力，形成沿黄河流域专网保障圈，体现网络SDN、业务编排和快速响应优势；打造黄河专网的安全可靠能力，从极简部署、应用资源可视方面为客户提供高可靠组网解决方案。

  此外，山东联通基于云网边协同的黄渤海一体化双千兆海洋经略专网具有三大优势：打造海洋F5G/5G专网覆盖，提供高质量的云网一体定制化通信服务，为沿海地区经济活动提供必备条件；满足未来移动互联网和物联网在海洋经略领域多场景应用需求；打造海上安全生产预警网，构建智慧渔港网、海洋风电、环保、文旅平台等，实现覆盖最远，连接更多感知、运算更全面及时、提供更优的决策、产出最大的效益。