华为靳玉志：华为原生硬管道网络NHP打造极致可靠通信网络

随着ICT技术的不断推动，行业数字化转型正在迈进“深水区”，新业务的不断上线与网络需求的日益旺盛，都对网络运维提出了新的挑战，即在保障核心业务安全的同时，如何最大化做优“网络”资源，对此，在华为全联接2021期间，华为首次提出第三代硬管道网络NHP，并发布业界首款支持NHP网络的融合光通信产品H-OTN。

9月24日，在华为全联接大会2021期间，华为光产品线总裁靳玉志在主题演讲中用城市轨道交通的概念深入浅出的解释了NHP网络的优势，为未来网络建设开辟新思路。“华为原生硬管道网络（NHP），打造极致可靠的通信网络，实现专网专用和多网合一的完美结合。”靳玉志指出。

“见微知著”：三大特点确立优质硬管道网络

当前，一个城市的轨道交通建设一定程度决定了该城市的经济发展态势与居民生活满意度。轨道交通，是对火车、高铁、地铁等需要在特定轨道上行驶的交通工具或运输系统的统称。因其具备运量大、速度快、安全、准点等优势，受到各大城市发展的青睐。

靳玉志看来，在优势上，通信网络与轨道交通也有许多相似之处，即高可靠、低时延和确定性。而硬管道网络是目前业界唯一能满足这三大需求的技术。

据了解，硬管道网络采用物理隔离为业务分配专属的信道，避免不同业务间互相影响，从而实现高可靠、低时延和确定性，而目前的物理隔离通常采用三种方式：

一是空间隔离。硬管道网络将每个业务分配一根专属的光纤，多根光纤组成一根光缆， 这就类似在轨道交通中同一条线路上有几条并行的铁轨，多辆列车同时运行在不同的铁轨上，这也是最常见的空分复用。

二是频率隔离。在通信网络中，不同的业务承载在不同频率的光信号上，虽然在同一根光纤中传输，但彼此互不影响，类似于火车的车厢，这就是频分复用。

三是时间隔离。在通信网络中，通过将时间划分为若干个时隙，每个业务只在自己的时隙内发送和接收报文，类似于列车运行时刻表，这种技术被称为时分复用。

“以上三种隔离方式都是基于对物理量进行划分，是真正的物理隔离。”在靳玉志看来，通信网络只有采用空分复用、频分复用或时分复用三种物理隔离技术，才是高可靠、低时延和确定性的硬管道网络。

然而，接入网的硬管道技术是一项巨大的挑战，因为接入网的终端数量是广域网的成千上万倍，并且还持续呈现增长态势，因此这项技术在保证技术指标的同时，必须具备很好的经济性。

化繁为简：原生硬管道网络NHP打造多网合一

十多年来，交通、电力等行业普遍采用SDH网络承载生产业务，采用以太网承载办公业务，同时维护SDH和IP两张网，维护成本高居不下。在2013年，业界首次提出硬管道网络的概念，并在交通行业得到广泛部署和应用。

迄今为止，硬管道网络已经经历了PDH、SDH两代技术的发展，正迈入以OSU技术为代表的第三代硬管道网络。依托在光传送和光接入领域三十多年的技术积累，华为结合了OTN和PON两种技术的优点，创新的提出P2MP OTN架构，打造支持从接入到传送端到端硬管道的NHP网络。“NHP网络从根本上杜绝了不同业务由于抢占通信资源造成的拥塞和丢包等问题，关键业务的可靠性达到99.999%，这意味着在一年365天中业务中断的时间不会超过5分钟。”靳玉志说。

据介绍，第三代硬管道网络除了OSU带来的物理隔离、低时延、带宽灵活调整外，还从广域网延伸到接入网，成为端到端的硬管道网络，华为也将其称之为原生硬管道网络NHP（creating an end-to-end native hard pipe or NHP network）。

以轨道交通业为例，随着轨道交通运营里程的增加，相应的轨道交通用通讯设备和监测的需求也在不断增长，而这项创新对于轨道交通行业则具有重要意义。现在中国的地铁车站普遍采用移动支付，进出车站闸机时都离不开刷手机二维码。为此，地铁公司部署了自动售检票系统，这套系统不仅大量的增加了以闸机、售票机为主的接入设备，也让地铁公司对网络的依赖越来越强。AFC（Automatic Fare Collection System，指城市轨道交通自动售检票系统）关系到市民、乘客的亲身利益，也关系到地铁公司的经济收益，因此必须把可靠性在首位，一旦网络出现故障，将导致成千上万的旅客无法正常出行，给地铁公司造成巨大经济损失。对此，为保证AFC系统的安全运行，地铁公司通常都会建设一张专属的接入网，与已有的乘客信息系统专网和CCTV专网进行物理隔离，这就导致多张接入网并存，增加运营成本和运维难度。随着数字化的深入，更多的业务和系统被部署，还会有更多的接入网将被建设。

“如果采用华为创新的NHP网络解决方案，地铁公司只需要建设一张网络就够了。”靳玉志指出，在PIS业务、CCTV业务和AFC业务以及后续可能出现的更多新业务，华为P2MP OTN架构都可以通过NHP网络的物理隔离来承载，实现专网专用和多网合一的完美结合。

更进一步：H-OTN使能行业数字化发展

记者注意到，在华为全联接2021大会上，华为同时发布了一款极具意义的创新产品H-OTN，它在业界首次实现了基于OSU技术的广域网与园区网深度融合，进一步简化网络架构，这就像将地铁站和高铁站建到一起，乘客从地铁下车后直接上高铁列车，大幅缩短换乘时间，并进一步的保障了网络安全生产。

作为业界首款支持NHP的光通信产品H-OTN，该产品首次融合了OTN和OLT设备能力，实现了接入网到广域网端到端的硬管道，在保障核心业务绝对安全的同时，将时延降低60%以上，除交通行业外，基于H-OTN的网络解决方案，还可使能电力、油气等对可靠性要求极高的数字化转型场景中。

在“双碳”背景下，构建以新能源为主体的绿色数字电网是必经之路。传统配电网大都是单向辐射状能量传递，随着大量分布式电源的接入以及负荷的多元化发展，新型配电网的源-网-荷已发生巨大变化，三者角色定位边界愈加模糊。

为应对绿色数字电网的挑战，华为H-OTN通过重定义产品架构实现创新，将具有物理隔离能力的硬管道从原来的承载网络下沉，延伸到接入层各个业务的设备侧，如生产网、 视频网以及物联网等，从而构建一个点到多点的OTN网络。而通过不同的OSU硬管道承载不同的企业业务，将原来的多张并行通信网络由一张融合网络替代，实现在一张物理通信网络里，端到端综合承载多个业务网络。

无疑，任何技术的背后都是要更好的承载业务场景，助推商业模式，从而构成良性的产业闭环，而在光业务领域，光通信网络必须更加可靠和安全，光感知技术必须具备更高的识别精度。“深耕数字化的最大特点是从办公场景全面进入核心生产场景，这对数字基础设施提出了更高的要求。”华为光产品线总裁靳玉志指出，华为作为光产业的领导者，长期坚持基础研究投入和技术领域创新，致力于打造无处不在的光联接，以领先的光产品和解决方案使能千行百业深耕数字化。

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