华为最新提出的“FIBERS”网络是什么?
来源:观察者网
2022-03-04 13:49
【文/观察者网 吕栋】
当今世界,不确定性是最大的主题。但另一方面,数字经济的兴起,让我们拥有更多方法去应对这些挑战。实践证明,数字经济与实体经济各领域的深度融合,所带来的生产效率提升以及生产模式的改变,已成为产业转型升级的重要驱动力。
在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中,“加快数字化发展 建设数字中国”单独成章,提出要充分发挥海量数据和丰富应用场景优势,促进数字技术与实体经济深度融合,壮大经济发展新引擎。
要加快推动行业数字化转型,完善的数字基础设施就必不可少。而联接是数字基础设施中最重要也最应优先建设的部分。这是因为行业数字化产生的海量数据,只有充分流动才能产生价值,联接的效率和质量决定着行业数字化的成败。
在2022年世界移动通信大会(MWC2022)期间,华为公司副总裁、光产品线总裁靳玉志提出,行业数字化转型中的网络联接必须满足“FIBERS”六要素——安全(SaFe),智能(Intelligent),超宽(Ultra Broadband),高效(Efficient),可靠(Reliable)和简单(Simple),并面向政企领域发布绿色智简全光网(Green Intelligent OptiX Network),使能行业数字化转型。
华为公司副总裁、光产品线总裁靳玉志
绿色智简全光网中的“绿色”,指的是网络通信方式低碳化。随着国家“双碳”时间表明确提出,绿色节能成为行业数字化转型的出发点和落脚点,相比传统的铜线,光网络被公认为是更绿色的通信方式。从介质上来看,光纤比铜线更环保更易获取,而且光纤寿命长达30年,可支撑企业可持续发展。同时,光网络大量采用无源光器件,有源设备数量大幅减少,整网节能可达40%以上。
其次,生产生活场景的多样化也对联接提出更加苛刻的要求。过去,网络联接主要用在办公等场景,对联接的质量没有特殊需求。但现在不同行业都提出数字化转型计划,只解决连通性远远不够,必须考虑更多因素。例如,在煤矿等高安全场景下,必须考虑防爆因素;在金融行业,可靠、智能、高效等特性必不可少。因此华为提出,只有具有“FIBERS”六大特性的网络,才能满足行业数字化所需。
在光通信产业,华为积累已有二十余年,树立了广受公认的技术领导力,也形成了光传送、光接入和光终端三大产品类别。面对行业数字化转型对联接的多样化需求,华为在MWC2022上发布的绿色智简全光网也整合了五大场景化解决方案:
全光数据中心,用于数据中心互联场景,与存储系统协同,保障金融等行业的重要数据0丢失;全光承载,用于广域网场景,保障电力、交通等行业的通信绝对可靠;全光园区, 用于园区网络场景,助力医院、酒店、校园、机场等建设极简绿色园区;全光工业网,用于工业网络场景,助力矿山、港口、交通路口、制造等行业实现本质安全,提升生产效率;全光传感,用于光纤传感场景,使能油气管线实现无人巡检。
在全光园区解决方案方面,华为助力智慧医院的建设是一个典型案例。
随着医院的数字化建设步伐不断加快,数字化办公、远程医疗、远程会诊、“互联网+”诊疗服务等逐渐普及,给传统医院园区网络带来不小挑战。
医院为了改善就医体验,需配备数字标牌信息显示、公共区域视频回传、医疗器械数据回传、病房呼叫系统等网络,分布于办公室、诊疗室和病房等场所,传统网络各业务独立成网,布线和施工难度大,网络管理和升级随着医疗业务发展日趋复杂。而且,传统网络基于网线传输,受限于传输距离、带宽、生命周期,每5-8年就需要更换一次网络设施,重新布线带来资源、人力的大量浪费;基于点对点的传输模式建设要求高,业务扩容困难,运维管理复杂,难以匹配智慧医疗海量业务接入诉求及未来持续增长趋势。
打造智慧医院,让网络数据跑在一张多业务承载、架构简单、灵活扩展、大带宽低时延的网络上,已变得十分迫切。在此背景下,去年10月,华中科技大学协和深圳医院携手华为建成广东首家F5G全光医院,打造了“智慧医院南山模式”。新方案部署后,使得医院网络有了本质上的改善,高效支撑了医院物联网的发展,例如在集中阅片办公场景下,医生一秒钟以内就可读取1000张CT医疗影像,阅片效率提升了30倍。
具体来看,华为全光园区方案拥有以下优势:一是架构简单,方案基于无源光网络,点到多点的传输架构,非常适合网络设备密集接入的医疗场景,降低网络复杂度同时减少80%故障率;二是超大带宽,通过无源光纤直达手术室/病房、检查室等,提供高达10G的带宽体验,支撑影像系统秒级调阅,提升诊疗效率;三是简易运维,一张光纤网融合承载医院IP、POTS语音、视频回传等业务,实现医疗办公、物料、安防统一管理,光网络单元终端(ONU)可以即插即用、即换即通,光线路局端(OLT)进行集中操作,有效减轻运维负担,整体运维效率提升60%。四是安全可靠,光纤通信不可破译更安全,光网络链路&数据支持硬隔离及上网行为管理,满足等保要求。
在工业生产领域,华为打造了全光工业网解决方案,并且已经落地。
关注国际时事的都知道,由于新冠疫情肆虐,全球多个港口装卸效率大幅下滑,集装箱周转放慢,甚至出现一箱难求的局面。但上海港作为全球最大的港口,2021年吞吐量达到4700万标准箱,同比增长8%,很大程度受益于港口运营模式创新,重要举措就是通过超远程控制系统来提升效率。
以往装卸人员需要从市内通勤近100公里到达码头,再爬上30米高的龙门吊进行操作。采用超远程控制系统后,装卸人员坐在市区的控制室中,可以通过装置远程操作龙门吊等各类机械。这其中,联接起着至关重要的作用,如果画面出卡顿或操作发生延迟都会导致超远控不可用。
去年6月,华为首次将全光工业网络应用于港口超远程控制作业场景,在百公里的通信链路上,时延不超过2毫秒且高稳定。在全光工业网络支持下,上海洋山港集装箱抓取效率提升32倍。现在的上海港,25平方公里港区内几乎空无一人,只有各类机械、车辆在有条不紊地运作。
再来看全光工业网解决方案在煤矿行业中的应用。
2021年,华为成立煤矿军团,愿景是用ICT技术支撑煤矿智能化建设,“让煤矿工人可以穿西装打领带上班”。煤炭行业进行数字化改造,需要将大量智能设备、传感器部署到井下。这些设备的引入无疑会增加井下的安全风险,因为电器设备的火花是引发瓦斯爆炸的主要原因之一。而华为全光工业网使用无源光器件替代有源交换机,实现了井下网络设备的全本安;在终端侧,华为推出业界首款本安型光终端,在瓦斯环境下,该设备器件的热效应远低于最小点燃能量,极大程度消除了安全隐患。
光纤不仅能用作通信,还能用于传感。华为基于在光技术领域二十多年的技术积累,推出业界首款光纤传感产品OptiXsense EF3000,目前主要用于油气管线巡检场景。这种解决方案就是将光纤当作传感器,沿着油气管线铺设,当地面发生挖掘等威胁时,地面产生的振动会传递到光纤上,并通过反射被设备捕获,再通智能分析器过对振动信号进行分析,就能准确地识别出造成振动的原因,帮助油气企业打造无人巡检的新模式。
现今社会,随着移动支付快速发展,普通人去银行取现金的需求大大减少。而互联网金融的背后是大量数据在流动,网络联接质量的好坏直接关系到用户体验,甚至危及资金安全。调研显示,网络抖动导致存储系统I/O操作失败,这期间发生的交易就可能会失败。
考虑到这种痛点,作为全球少数拥有存储和光通信产品线的公司,华为发布了存储-光联接协同(Storage-Optical Connection Coordination,SOCC)方案。该方案利用光网络检测链路故障,并能够在5毫秒内完成光纤路径切换;同时能够实时监测到光纤抖动,主动通知存储设备,实现在1秒内切换I/O通道,从而保障数据0丢失,极大地提升了网络的可靠性。此外,华为还将DCI系统容量从单纤88Tbps升级到96Tbps,为客户节省光纤租赁成本,提高运营效率。
在广域网场景,华为首先推出NHP(Native Hard Pipe,原生硬管道)网络方案。该方案支持第五代硬管道技术OSU,同时前向兼容PCM、SDH、OTN等硬管道技术。NHP网络首次实现传送网和接入网的融合,通过OSU穿通技术,保证业务端到端物理隔离和绝对安全。该项技术在电力、地铁等场景有广泛的应用前景,通过将硬管道向下延伸至接入网络,电力的配电自动化、智能巡检,地铁的乘客信息系统及自动购票系统等可通过一张网进行统一承载,实现安全与效率双提升。
以电力场景为例,传统的输电通信网和配电通信网是两张独立的网络,导致配电自动化、电力物联网等业务被分割成两段,无法实现端到端管理,业务可靠性也得不到保障。而NHP采用OSU硬管道技术,贯通输电通信网和配电通信网两张网络,首次实现业务端到端物理隔离,业务高可靠。除此之外,OSU硬管道还支持业务带宽在2M-100G无损调整,满足电力行业数字化不断增长的带宽需求。
从这些业态迥异的案例中不难看出,数字经济发展,或者说全社会的数字化转型,无不以高效和高质量的联接作为前提,只有数据在网络中实现充分流动,要素的价值才能不断释放,数字化转型进程才能持续加快。
也正因此,在复杂的应用场景中,只有符合华为提出的“FIBERS”六要素的联接,才能满足行业数字化所需。正如前文不同行业案例所展现的,作为现有光通信技术的集大成之作,华为面向政企领域发布的绿色智简全光网,未来将高质高效地改造传统生产生活场景,释放出诸多业务想象空间,助力千行百业数字化转型。
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