中兴通讯：2024年数字孪生光网络架构技术白皮书（43页）.pdf

1、数字孪生光网络架构数字孪生光网络架构技术技术白皮书白皮书数字孪生光网络架构技术白皮书数字孪生光网络架构技术白皮书版本版本日期日期作者作者备注备注V1.02024/01/12ZTE第一版 2024 ZTE Corporation.All rights reserved.2024 版权所有中兴通讯股份有限公司保留所有权利版权声明：本文档著作权由中兴通讯股份有限公司享有。文中涉及中兴通讯股份有限公司的专有信息，未经中兴通讯股份有限公司书面许可，任何单位和个人不得使用和泄漏该文档以及该文档包含的任何图片、表格、数据及其他信息。本文档中的信息随着中兴通讯股份有限公司产品和技术的进步将不断更新，中兴通讯股

2、份有限公司不再通知此类信息的更新。目录目录1 智能光网络挑战.51.1 光网络需要智能化.51.2 数字孪生助力智能化.62 数字孪生综述.62.1 核心要素.62.2 关键技术.82.3 应用场景.92.4 融合系统.93 数字孪生关键技术.103.1 映射：实与虚的关联.103.2 模型：能力的来源.113.3 数据：系统的基石.193.4 交互：信息的桥梁.263.5 AI：智能提升的机遇.284 数字孪生技术应用.314.1 应用场景.314.2 层次结构.314.3 组合编排.334.4 实验效果.345 数字孪生管控融合系统.365.1 关键需求.365.2 业务架构.385.3

3、功能流程.396 总结与展望.407 参考文献.418 缩略语.42All Rights reserved,No Spreading abroad without Permission of ZTE第 5页1 1 智能光网络挑战智能光网络挑战1.11.1 光网络需要智能化光网络需要智能化光网络属于基础通信设施的承载网络，具有大容量、高带宽、长距离、低时延和确定性等特征优势。最近十几年间，光器件、光模块和光线路等技术的快速发展，推动了光网络更大规模应用，也给光网络全生命周期运营维护带来巨大挑战，如光网络开通扩容效率低、光网络性能优化周期长、光网络故障排查成本高等。光网络全生命周期运营维护难度大，

4、主要原因有：一、光网络本质是模拟信号网络，各种参数关联关系不唯一和非线性，专业门槛高；二、光网络系统优化很大程度上依赖业务受损后的被动响应；三、光网络承载信号分光电两层，模型层次多，差异很大的光电两层进一步加剧运营维护难度。面对光网络技术快速发展、光网络规模日趋庞大的情况，当前业界共同大力推进的自智网络应该是未来发展的必由之路，将光网络技术与智能化技术紧密融合，推动光网络沿着“超高速率、超大容量、超长距离、超级智能”趋势演进，最终构建一张在“规划、建设、维护、优化、运营”全生命周期内具备自优、自愈、自智能力的光网络。自智光网络的关键包括对光网络各项参数进行精准感知和自主分析、对各项操作指令进行

5、严格验证、对光网络全生命周期的各项状态进行监控和预测，但这些功能在物理网络实体很难实现，迫切需要构建起数字孪生网络，通过模拟物理实体的各种工作机理，精准仿真各项参数指标，实现光网络的网络拓扑、运行状态、动作流程和处理结果全方位可视可管可控，最后达到自动分析决策、自主配置执行的目标。All Rights reserved,No Spreading abroad without Permission of ZTE第 6页1.21.2 数字孪生助力智能化数字孪生助力智能化数字孪生技术是一种基于先进计算算法和高效数据处理的技术，通过建立与实体物理系统高度相似的虚拟数字模型，实现对物理系统的全生命周期仿

6、真、分析、优化和管理的技术，具有实时同步、忠实映射、高度保真特性，能够实现物理世界与虚拟世界交互与融合的技术手段。数字孪生技术尚未在通信网络领域大规模应用，究其原因最主要有两点：一是通信网络的实时数据量巨大，叠加孪生系统需要的同步数据，会给系统带来巨大的额外处理压力；二是通信网络的模型精度低，如无线通信网络和光通信网络的模型参数众多，部分参数难以获取，基于经验估算降低了模型精度，模型建立成本高收益小。近几年，随着自智网络建设的大力推进，数字孪生技术在通信网络的应用也步入快车道。基于数字孪生技术的自智光网络将带来低成本试错、加速网络服务创新迭代的全新优势，让系统具备更强大的自主决策能力；同时进一