無線網(wǎng)絡(luò)能得到迅猛發(fā)展，除了技術(shù)本身的需求（頻譜規(guī)劃、全球漫游）外，ITU與3GPP分別在定義發(fā)展代際和引領(lǐng)全球統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范和標準上功不可沒�？梢哉f沒有3GPP就沒有無線產(chǎn)業(yè)的成功。
固定網(wǎng)絡(luò)由于光纖和光通信本身的優(yōu)勢和無可替代性，全球未來必然走向全光網(wǎng)絡(luò)和全光聯(lián)接，駛向千兆社會甚至萬兆社會。這就需要在固網(wǎng)（光）引入清晰的產(chǎn)業(yè)代際及發(fā)展路標，以及統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范來促進固網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和繁榮。F5G的提出，正是構(gòu)建完整光產(chǎn)業(yè)生態(tài)的最佳時機。
F5G的定義：固網(wǎng)的第五代際
2020年2月，歐洲電信標準化協(xié)會（ETSI）正式發(fā)布F5G，提出了"光聯(lián)萬物"產(chǎn)業(yè)愿景，以寬帶接入10GPON+FTTR、Wi-Fi 6、光傳送單波200G+OXC為核心技術(shù)，定義了固網(wǎng)代際。其內(nèi)涵是在光網(wǎng)的接入側(cè)提升光纖化寬帶化水平實現(xiàn)千兆速率，承載側(cè)利用全光底座實現(xiàn)千行百業(yè)的品質(zhì)承載。
2020年9月，ETSI發(fā)布的《The Fifth Generation Fixed Network (F5G): Bringing Fibre to Everywhere and Everything》白皮書中提到，F(xiàn)5G的主要特征有三個：增強固定寬帶（eFBB），即相比上一代有10倍帶寬的提升（每用戶可以實現(xiàn)千兆接入）；全光聯(lián)接（FFC），即相比上一代連接密度提高10倍；體驗可保障（GRE），即相比上一代時延減少到十分之一。
F5G主要特征，圖片來源：《The Fifth Generation Fixed Network (F5G): Bringing Fibre to Everywhere and Everything》白皮書
F5G的承載：ETSI及其F5G ISG
ETSI是源起歐洲、放眼全球的產(chǎn)業(yè)和標準平臺，有其獨立性、公正性和良好的口碑和成功的實踐（如3GPP就是由ETSI牽頭推動成立的，且3GPP秘書處也設(shè)在ETSI）。當前固網(wǎng)業(yè)務(wù)痛點明顯，從政策維度來看無產(chǎn)業(yè)代際、缺乏產(chǎn)業(yè)關(guān)注、投資不足；從標準維度來看平臺分散，無法形成合力并匯聚成強有力的產(chǎn)業(yè)聲音，有鑒于此，ETSI專門在2019年12月立項成立ISG F5G產(chǎn)業(yè)工作組，于標準維度進行深度整合，以便形成合力，并匯聚成強有力的產(chǎn)業(yè)聲音，推動固網(wǎng)的發(fā)展和繁榮。ISG F5G致力于成為一個公平、開放、E2E的平臺整合生態(tài)、和共享經(jīng)驗/能力，在推動產(chǎn)業(yè)成功上實現(xiàn)正循環(huán)。
F5G固定代際標準及光聯(lián)萬物的愿景一經(jīng)提出迅速成為產(chǎn)業(yè)界熱議的焦點。ETSI的F5G標準發(fā)布2年多以來，從標準組織到行業(yè)應(yīng)用都實現(xiàn)了快速發(fā)展，目前會員數(shù)近100家，提交了1600+篇的文稿，成立了21個WI進行技術(shù)研究，召開了60+場次的周邊組織研討，極大地帶動了F5G在行業(yè)應(yīng)用的標準化工作。
F5G已成為數(shù)字經(jīng)濟的基石
兩年多以來，光聯(lián)萬物，F(xiàn)5G服務(wù)千行百業(yè)，構(gòu)筑家庭數(shù)字化、企業(yè)數(shù)字化以及公共服務(wù)和社會治理數(shù)字化的聯(lián)接底座帶來的經(jīng)濟效益逐步成為全球產(chǎn)業(yè)共識。中國社會科學院做的一份研究報告顯示，2020~2025年間，F(xiàn)5G平均每年能拉動中國GDP增長0.3個百分點。
F5G是數(shù)字經(jīng)濟的基石，已成為國家ICT基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的核心戰(zhàn)略。在歐洲，歐盟發(fā)布"2030數(shù)字十年計劃Europe's Digital Decade"和"VHCN指導(dǎo)方針"，從政策、資金、監(jiān)管等方面牽引歐洲各國千兆光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。在中國，"十四五規(guī)劃"明確提出全面部署千兆光纖網(wǎng)絡(luò)，加快千兆城市建設(shè)和200G/400G升級，并制定3年行動計劃確保目標達成。此外，有20+國家發(fā)布光纖寬帶頂層規(guī)劃，如泰國"Giga Thailand"、埃及"Decent Life"、摩洛哥"NBN 2025"、尼日利亞"NNBP 2025"、科特迪瓦"National Broadband Implement Plan"，加快了光纖寬帶部署。印度"Digital India"，圍繞"高速寬帶、移動泛在接入"等9個領(lǐng)域打造數(shù)字社會和知識經(jīng)濟，推動印度社會的全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
在生活領(lǐng)域，一方面F5G以其大帶寬、低時延、泛聯(lián)接的特征滿足對網(wǎng)絡(luò)和信息服務(wù)的新需求；另一方面，F(xiàn)5G孵化新產(chǎn)品、新應(yīng)用和新業(yè)態(tài)，加快供給與需求的匹配度，不斷滿足消費者日益增長的多樣化信息產(chǎn)品需求。
在生產(chǎn)領(lǐng)域，光纖從家庭走向園區(qū)，走向工廠和機器，光進銅退正成為新的建網(wǎng)趨勢。FTTO全光園區(qū)已在超過15000家教育、醫(yī)療、金融機構(gòu)部署。FTTM全光工業(yè)網(wǎng)已在超過百家煤礦井下安全生產(chǎn)、港口超遠控、交通全光路口創(chuàng)新應(yīng)用。F5G以綠色環(huán)保、極簡架構(gòu)、大帶寬、確定性低時延、安全可靠等特性，助力千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，極大地釋放了傳統(tǒng)行業(yè)的生產(chǎn)力。
從全球運營商的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，從2020年-2021年，FTTH新增用戶1億，千兆寬帶用戶數(shù)超7千萬，F(xiàn)TTR部署超過80萬套，F(xiàn)TTO/FTTM 進企業(yè)超過2萬家，F(xiàn)5G的產(chǎn)業(yè)生態(tài)已經(jīng)全面建立。
F5G Advanced產(chǎn)業(yè)演進四大驅(qū)動力
與前幾代通信網(wǎng)絡(luò)不同，F(xiàn)5G千兆光網(wǎng)被認為是新型信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成，構(gòu)成了經(jīng)濟社會發(fā)展的信息大動脈，在賦能數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，助力千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中具有重要支撐作用。
歐盟提出2030數(shù)字羅盤（Digital Compass）計劃，明確制定了千兆全光戰(zhàn)略，中國也在千兆光網(wǎng)賦能行業(yè)應(yīng)用方面啟動"追光計劃-工業(yè)領(lǐng)航行動"將持續(xù)深化"千兆光網(wǎng)+行業(yè)融合應(yīng)用"作為當前的重要目標。
從產(chǎn)業(yè)演進的角度看，F(xiàn)5G需要應(yīng)對如下挑戰(zhàn)：
超高清沉浸式體驗，需要更大帶寬更低時延的網(wǎng)絡(luò)：隨著技術(shù)的發(fā)展演進，元宇宙應(yīng)用的興起，極大地促進了VR/AR/XR、光場顯示等高清視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。根據(jù)華為研究以及第三方咨詢報告，2030年將有超10億用戶通過XR體驗"身臨其境"的全新虛擬世界，并實現(xiàn)和物理世界的交互。以遠程辦公為代表的多方視頻通話、虛擬會議等將成為常態(tài)， 構(gòu)建沉浸式體驗的虛擬世界，實現(xiàn)自然的交互體驗，需要1Gbps~10Gbps帶寬、20ms~5ms的時延，同時為保障家庭、企業(yè)多用戶并發(fā)體驗，需要帶寬10倍提升，對現(xiàn)有F5G千兆網(wǎng)絡(luò)能力提出了新的挑戰(zhàn)。
工業(yè)制造、能源、交通等行業(yè)數(shù)字化，需要網(wǎng)絡(luò)進一步提升實時性和可靠性：F5G推動光網(wǎng)絡(luò)進入工業(yè)領(lǐng)域，隨著產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化升級加速，機器視覺等超高清視頻回傳、遠程運動控制等應(yīng)用規(guī)模發(fā)展，需要20us時延、20ns抖動、零丟包和99.9999%高可靠聯(lián)接。而當前的串行總線時延>100us，且時延、抖動逐站累加，難以滿足要求，需要新型現(xiàn)場總線滿足工業(yè)控制的苛刻要求。能源、交通生產(chǎn)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)的安全可靠、低時延有很高要求，隨著高清視頻回傳等大帶寬業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，需要提供每個站點GE帶寬、1ms低時延、99.999%高可靠的硬管道聯(lián)接，承載并使能OT的自動化、智能化升級，加速行業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
無處不在的光纜網(wǎng)，需要數(shù)字化管理和增加環(huán)境感知能力：隨著F5G Fiber to Everywhere的深化部署，光纖進一步向末端延伸，連接數(shù)增加10倍，光纖部署里程數(shù)增加20%。一方面，運營商擁有海量的光纜啞資源，管理維護變得越來越復(fù)雜，需要通過數(shù)字化技術(shù)手段，實現(xiàn)光纜位置的精準定位、光纜故障位置的準確識別等數(shù)字化、可視化管理。另一方面，F(xiàn)5G在行業(yè)的規(guī)模部署，推動企業(yè)場景光纜無處不在。光纖不僅可以滿足企業(yè)通信的功能，還具有感知振動、溫度、應(yīng)力等參數(shù)的特性，可以通過光纖對外部環(huán)境進行精準感知，在油氣管線在線巡檢等場景發(fā)揮巨大作用。
企業(yè)數(shù)字化、云化加速，需要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)極簡、綠色低碳：隨著企業(yè)云化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速，業(yè)務(wù)集中云端部署，流量主要是從終端匯聚到數(shù)據(jù)中心，同時8K/XR等大帶寬應(yīng)用驅(qū)動未來10年網(wǎng)絡(luò)的流量復(fù)合增長率26%以上，要求網(wǎng)絡(luò)帶寬10倍以上提升。而現(xiàn)有多級逐跳轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在時延、功耗等方面均面臨挑戰(zhàn)，需要一跳直達、全光調(diào)度、極簡扁平化架構(gòu)的綠色全光網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能效10 倍提升，更好滿足企業(yè)數(shù)字化發(fā)展的需要。
2022年9月，ETSI ISG F5G重磅發(fā)布了《F5G Advanced and Beyond》白皮書，介紹了F5G向F5G Advanced以及未來的F6G演進的驅(qū)動因素、能力維度和關(guān)鍵使能技術(shù)。業(yè)界預(yù)期F5G Advanced將在2025年左右開始商用，而F6G將在2030年商用，固網(wǎng)演進迎來新的重大階段。
2022年10月，中國聯(lián)通基于ETSI發(fā)布的《F5G Advanced and Beyond》白皮書基礎(chǔ)上，牽頭聯(lián)合20多家國內(nèi)外運營商和行業(yè)伙伴發(fā)布的《F5G Advanced產(chǎn)業(yè)白皮書》提到，圍繞產(chǎn)業(yè)目標，F(xiàn)5G Advanced階段與F5G最大的變化是在原有特征持續(xù)擴展的基礎(chǔ)上新增了綠色敏捷全光網(wǎng)、面向工業(yè)制造的實時韌性聯(lián)接、通感一體三大特征，具體表現(xiàn)為：
- 增強寬帶（eFBB）: 從千兆接入邁向萬兆家庭/萬兆園區(qū)/百T網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)1 Gbps->10 Gbps Everywhere（線路帶寬翻番200G/400G-->400G/800G）
- 綠色敏捷全光網(wǎng)（GAO）：OTN to Every Site，打造一跳直達、10倍能效提升的綠色敏捷的品質(zhì)全光網(wǎng)
- 全光聯(lián)接（FFC）: 打造智慧家庭/企家協(xié)同/全光園區(qū)數(shù)字化底座，提升高品質(zhì)聯(lián)接數(shù)
- 低時延高可靠工業(yè)級聯(lián)接（RRL）：6個9超高可靠、μs級確定性低時延全光生產(chǎn)網(wǎng)，助力千行百業(yè)數(shù)智化升級
- 體驗可保障（GRE）: 家寬從可視定位到體驗自優(yōu)化，專線/算網(wǎng)極速智能聯(lián)接提質(zhì)
- 通感一體化（OSV）：從通信到感知，釋放光纖網(wǎng)絡(luò)無限潛能
本文內(nèi)容參考《F5G Advanced and Beyond》白皮書、《F5G Advanced產(chǎn)業(yè)白皮書》 
