文/中國聯(lián)通研究院副院長、首席科學家 唐雄燕
F5G標準和"光聯(lián)萬物"的愿景受到業(yè)內廣泛關注。本文圍繞"聯(lián)家、聯(lián)企、聯(lián)算、綠色全光底座"四大場景新需求，探討F5G Advanced的發(fā)展方向，為推動行業(yè)融合應用提供借鑒。
2020年2月，ETSI正式發(fā)布F5G，即第五代固定網絡，提出"光聯(lián)萬物"的行業(yè)愿景，并以10G PON+FTTR、Wi-Fi 6、單波200G+OXC為核心技術，首次定義了固網代際的技術架構。F5G標準和"光聯(lián)萬物"的愿景一經提出，迅速引起業(yè)內廣泛關注。
經過ETSI兩年多的努力，F5G從標準組織到行業(yè)應用都實現了快速發(fā)展，ETSI F5G產業(yè)工作組擁有近100個成員，提交了1000多份文檔，極大地推動了F5G行業(yè)應用的標準化。
2021年底WBBA的成立，將進一步凝聚產業(yè)共識，加快F5G從標準到行業(yè)應用的進程。與國際發(fā)展相呼應，2021年3月，中國工業(yè)和信息化部發(fā)布了《"雙千兆"網絡協(xié)同發(fā)展行動計劃》，系統(tǒng)推進F5G和千兆光網建設，中國F5G產業(yè)發(fā)展也步入了快車道。
F5G正式發(fā)布的時候，針對其未來發(fā)展的研究也已展開。面向2025~2030年，將會出現更多的新型應用，如家庭方面，VR/AR、智能家居等新場景將會逐漸普及，終端聯(lián)接數量也大幅增加；而隨著光纖聯(lián)接到工廠、機器，光網絡實現了從電信級向工業(yè)級的演進；算力網絡的提出，則推動作為算網底座的全光傳輸網絡需要具備超低時延和廣泛接入的能力；綠色節(jié)能的普遍共識也推動著光纖網絡向更綠色的網絡架構轉型，這些都推動F5G向著下一步邁進�；谏鲜鲂枨�，2022年9月，ETSI發(fā)布了《F5G Advanced and Beyond》白皮書，描述了F5G Advanced的驅動力、場景和關鍵技術，為未來F5G發(fā)展定義了新的目標和能力。2022年底，F5G Advanced 在ETSI完成立項，開始啟動標準制定。
中國聯(lián)通全光網戰(zhàn)略，開啟"智能融合"新篇章
為推動傳統(tǒng)通信網絡向"新一代數字基礎設施"轉型、更好賦能經濟社會數字化發(fā)展，中國聯(lián)通于2021年提出了CUBE-Net3.0網絡創(chuàng)新體系和算網一體的目標架構，全面定義了"聯(lián)接+感知+計算+智能+安全"的新一代數字信息基礎設施，開啟了"智能融合"服務新篇章。CUBE-Net3.0的發(fā)展理念與F5G Advanced高度吻合，在整體網絡架構、組網方案、設備形態(tài)、業(yè)務能力等方面的全面優(yōu)化，將能夠更好匹配多樣化的復雜業(yè)務環(huán)境。
2022年11月，中國聯(lián)通攜手全球21家產業(yè)伙伴聯(lián)合發(fā)布了《F5G Advanced產業(yè)白皮書》，明確了F5G Advanced "10G Everywhere泛在接入、OTN to EverySite低時延圈、全光自智網絡及通感一體"的產業(yè)愿景，圍繞"聯(lián)家、聯(lián)企、聯(lián)算、綠色全光底座"四大場景新需求探討F5G Advanced應該具備的新架構與新能力，重點定義了F5G Advanced的核心特征、網絡能力、演進路徑及關鍵支撐技術。
全光底座目標網，使能業(yè)務新場景
為了滿足家庭、企業(yè)、計算場景的新業(yè)務需求，聯(lián)通集團整合端到端全光底座目標網架構，構建差異化競爭力。
全光聯(lián)家
通過FTTR為智能家居提供優(yōu)質聯(lián)接，OLT+OTN集成邊緣計算能力，可以降低時延，提升用戶體驗；
家庭寬帶已經從提供一根光纖的FTTH發(fā)展到提供一個光網絡的FTTR。未來，全光家庭網絡將持續(xù)演進，使能家庭智能化。在FTTH階段，全光網絡的綠色低碳、高帶寬、高穩(wěn)定性、低時延等特點，為全光家庭奠定了基礎。下一階段，隨著智能家庭業(yè)務的發(fā)展，寬帶套餐將逐漸升級到500-1000Mbps，4K/8K/VR、智能家居、在線辦公/教育、直播等高價值業(yè)務應運而生。中國聯(lián)通通過提供10G PON+FTTR千兆帶寬，讓家庭用戶真正享受千兆體驗，率先打造了全新的"星級寬帶"家庭網絡。在未來的智能家居階段，XR、8K超高清、云游戲、健康醫(yī)療等多元化沉浸式應用和生產服務將出現，對服務質量的要求更高，網絡技術需要繼續(xù)升級到50G PON和Wi-Fi7，提供更強的寬帶接入和家庭IoT服務。
全光聯(lián)企
企業(yè)和制造業(yè)數字化正在加速發(fā)展。在辦公、學校、醫(yī)院場景中，XR得到廣泛應用，數據上云成為必然趨勢，跨區(qū)域智能協(xié)作逐漸成為主流，如醫(yī)院遠程診療、學校XR智能教學、互動辦公等。在工業(yè)制造領域，隨著智能化、無人化、柔性制造技術的發(fā)展，3D機器視覺質量檢測、云化PLC、集中控制應用逐漸成為工業(yè)制造的主流，對網絡可靠性、帶寬和時延提出了更高的要求。F5G Advanced采用50G PON、FTTR Wi-Fi 7等新能力，實現1-10Gbps的無縫覆蓋和微秒級確定性時延，為企業(yè)客戶提供良好的網絡體驗，打造支撐工業(yè)互聯(lián)網的全光底座。對于大型企業(yè)，提供P2P OSU/OTN連接，確保連接的可靠性和安全性。針對中小企業(yè)，提供PON+OTN專線，優(yōu)化時延，提升質量，實現差異化優(yōu)質連接。通過OSU N*2Mbps小顆粒聯(lián)接技術，能夠大幅提高硬管道資源利用率，以優(yōu)質聯(lián)接助力行業(yè)數字化轉型；在工業(yè)光網絡中，通過提供微秒級時延和99.9999%超高可靠性，賦能工業(yè)互聯(lián)網，實現精益制造。
全光聯(lián)算
2022年2月，國家發(fā)改委、中央網信辦、工信部、國家能源局聯(lián)合下發(fā)通知，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內蒙古、貴州、甘肅和寧夏建設八大算力樞紐節(jié)點，"東數西算"工程正式啟動。優(yōu)化東西部互聯(lián)網絡和樞紐節(jié)點間直連網絡，打造支撐算力發(fā)展的運力網絡成為一項重要任務。面向數據中心互聯(lián)和算力調度，構建全光運力網絡，打造用戶入算、樞紐內及樞紐間的1-5-20ms低時延圈將成為必然趨勢。中國聯(lián)通全光底座將全光錨點升級為離用戶只有幾百米的算力錨點，實現一跳入算：從錨點到市級算力中心的時延可低至1ms，到省級算力中心為5ms，到集群算力中心為20 ms。
綠色光網
綠色低碳發(fā)展已成為全球共識。隨著行業(yè)數字化發(fā)展，網絡容量需求快速增長，網絡能效升級勢在必行。作為最節(jié)能的傳輸解決方案，端到端全光網絡可以顯著降低能耗，打造更加綠色的傳輸網絡。此外，在全光網絡中，還可以從三個維度持續(xù)提高能效。
架構維度：采用全光OXC技術優(yōu)化傳統(tǒng)ROADM架構，單站空間可減少90%，功耗可降低60%以上。通過C+L頻譜資源擴展和線路速率提高，可大大提高系統(tǒng)容量，降低單比特的系統(tǒng)功耗。
站點維度：現有SDH網絡仍部分存在，通過SDH升級到OTN，可極大提升空間和能效使用效率。結合創(chuàng)新的OSU統(tǒng)一承載技術，可大大提高網絡通道利用率和業(yè)務承載能效。
運維維度：采用動態(tài)節(jié)能技術，根據業(yè)務端口的實際承載帶寬動態(tài)調整設備功耗，可以顯著提高網絡能效。
F5G Advanced標準的完善和發(fā)展，離不開全產業(yè)的共同努力。中國聯(lián)通希望為F5G-Advanced發(fā)展提供可參考的場景需求和技術走向，為網絡演進探索可行的路線，促進產業(yè)形成共識，推動行業(yè)融合應用，共同邁向F5G Advanced。
本文轉載自《華為技術》，原文鏈接：https://www.huawei.com/cn/huaweitech/publication/202301/55g-develop-broadband-industry 
