文/中國聯(lián)通研究院副院長、首席科學(xué)家 唐雄燕
F5G標準和"光聯(lián)萬物"的愿景受到業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)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(yīng)用提供借鑒。
2020年2月，ETSI正式發(fā)布F5G，即第五代固定網(wǎng)絡(luò)，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(shù)，首次定義了固網(wǎng)代際的技術(shù)架構(gòu)。F5G標準和"光聯(lián)萬物"的愿景一經(jīng)提出，迅速引起業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。
經(jīng)過ETSI兩年多的努力，F(xiàn)5G從標準組織到行業(yè)應(yīng)用都實現(xiàn)了快速發(fā)展，ETSI F5G產(chǎn)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(yīng)用的標準化。
2021年底WBBA的成立，將進一步凝聚產(chǎn)業(yè)共識，加快F5G從標準到行業(yè)應(yīng)用的進程。與國際發(fā)展相呼應(yīng)，2021年3月，中國工業(yè)和信息化部發(fā)布了《"雙千兆"網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動計劃》，系統(tǒng)推進F5G和千兆光網(wǎng)建設(shè)，中國F5G產(chǎn)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(xiàn)更多的新型應(yīng)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(shù)量也大幅增加；而隨著光纖聯(lián)接到工廠、機器，光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了從電信級向工業(yè)級的演進；算力網(wǎng)絡(luò)的提出，則推動作為算網(wǎng)底座的全光傳輸網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)向更綠色的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)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(qū)動力、場景和關(guān)鍵技術(shù)，為未來F5G發(fā)展定義了新的目標和能力。2022年底，F(xiàn)5G Advanced 在ETSI完成立項，開始啟動標準制定。
中國聯(lián)通全光網(wǎng)戰(zhàn)略，開啟"智能融合"新篇章
為推動傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)向"新一代數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施"轉(zhuǎn)型、更好賦能經(jīng)濟社會數(shù)字化發(fā)展，中國聯(lián)通于2021年提出了CUBE-Net3.0網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新體系和算網(wǎng)一體的目標架構(gòu)，全面定義了"聯(lián)接+感知+計算+智能+安全"的新一代數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施，開啟了"智能融合"服務(wù)新篇章。CUBE-Net3.0的發(fā)展理念與F5G Advanced高度吻合，在整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、組網(wǎng)方案、設(shè)備形態(tài)、業(yè)務(wù)能力等方面的全面優(yōu)化，將能夠更好匹配多樣化的復(fù)雜業(yè)務(wù)環(huán)境。
2022年11月，中國聯(lián)通攜手全球21家產(chǎn)業(yè)伙伴聯(lián)合發(fā)布了《F5G Advanced產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)及通感一體"的產(chǎn)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(yīng)該具備的新架構(gòu)與新能力，重點定義了F5G Advanced的核心特征、網(wǎng)絡(luò)能力、演進路徑及關(guān)鍵支撐技術(shù)。
全光底座目標網(wǎng)，使能業(yè)務(wù)新場景
為了滿足家庭、企業(yè)、計算場景的新業(yè)務(wù)需求，聯(lián)通集團整合端到端全光底座目標網(wǎng)架構(gòu)，構(gòu)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(zhì)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(jīng)從提供一根光纖的FTTH發(fā)展到提供一個光網(wǎng)絡(luò)的FTTR。未來，全光家庭網(wǎng)絡(luò)將持續(xù)演進，使能家庭智能化。在FTTH階段，全光網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)。下一階段，隨著智能家庭業(yè)務(wù)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(wù)應(yīng)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(wǎng)絡(luò)。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(yīng)用和生產(chǎn)服務(wù)將出現(xiàn)，對服務(wù)質(zhì)量的要求更高，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(wù)。
全光聯(lián)企
企業(yè)和制造業(yè)數(shù)字化正在加速發(fā)展。在辦公、學(xué)校、醫(yī)院場景中，XR得到廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)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(xué)校XR智能教學(xué)、互動辦公等。在工業(yè)制造領(lǐng)域，隨著智能化、無人化、柔性制造技術(shù)的發(fā)展，3D機器視覺質(zhì)量檢測、云化PLC、集中控制應(yīng)用逐漸成為工業(yè)制造的主流，對網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)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(wǎng)絡(luò)體驗，打造支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(zhì)量，實現(xiàn)差異化優(yōu)質(zhì)連接。通過OSU N*2Mbps小顆粒聯(lián)接技術(shù)，能夠大幅提高硬管道資源利用率，以優(yōu)質(zhì)聯(lián)接助力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型；在工業(yè)光網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)，實現(xiàn)精益制造。
全光聯(lián)算
2022年2月，國家發(fā)改委、中央網(wǎng)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(nèi)蒙古、貴州、甘肅和寧夏建設(shè)八大算力樞紐節(jié)點，"東數(shù)西算"工程正式啟動。優(yōu)化東西部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和樞紐節(jié)點間直連網(wǎng)絡(luò)，打造支撐算力發(fā)展的運力網(wǎng)絡(luò)成為一項重要任務(wù)。面向數(shù)據(jù)中心互聯(lián)和算力調(diào)度，構(gòu)建全光運力網(wǎng)絡(luò)，打造用戶入算、樞紐內(nèi)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(xiàn)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(wǎng)
綠色低碳發(fā)展已成為全球共識。隨著行業(yè)數(shù)字化發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)容量需求快速增長，網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)可以顯著降低能耗，打造更加綠色的傳輸網(wǎng)絡(luò)。此外，在全光網(wǎng)絡(luò)中，還可以從三個維度持續(xù)提高能效。
架構(gòu)維度：采用全光OXC技術(shù)優(yōu)化傳統(tǒng)ROADM架構(gòu)，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(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)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(jié)合創(chuàng)新的OSU統(tǒng)一承載技術(shù)，可大大提高網(wǎng)絡(luò)通道利用率和業(yè)務(wù)承載能效。
運維維度：采用動態(tài)節(jié)能技術(shù)，根據(jù)業(yè)務(wù)端口的實際承載帶寬動態(tài)調(diào)整設(shè)備功耗，可以顯著提高網(wǎng)絡(luò)能效。
F5G Advanced標準的完善和發(fā)展，離不開全產(chǎn)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(shù)走向，為網(wǎng)絡(luò)演進探索可行的路線，促進產(chǎn)業(yè)形成共識，推動行業(yè)融合應(yīng)用，共同邁向F5G Advanced。
本文轉(zhuǎn)載自《華為技術(shù)》，原文鏈接：https://www.huawei.com/cn/huaweitech/publication/202301/55g-develop-broadband-industry 
