【全球新视野】F5.5G释放光纤潜能，打造泛在万兆光联接

文/华为光产品线总裁 靳玉志

网络技术与应用需求的发展相互推动、交织前进，产业也正在从F5G迈向F5.5G。这一过程中，通过在家庭、企业和光纤感知等领域的技术创新，将进一步释放光纤潜能。智能世界正跨越山海，呼啸而来。

(资料图)

F5G 蓬勃发展

过去的20年，固定网络从满足基本的联接需求，到提供4K高分辨率视频体验，让人们享受超清视界。数字时代需求勃发，固定网络技术跃升，F5G应运而生。2020年，欧洲电信标准协会（ETSI）正式发布F5G，提出了"Fiber to Everywhere"产业愿景，定义了eFBB、FFC和GRE三大技术特征，全球固网宽带进入高速发展快车道。

近3年来，随着在线视频服务和视频通话的使用加速，千兆光纤宽带已成为先进宽带市场的主流。全球1Gbps及以上的互联家庭数量已过亿，预计2023年将超过2亿。同时，全球领先的信息服务运营商也已开始部署FTTR（光纤到房间）解决方案，将光纤联接的高速、低延迟和低抖动等优势带到家庭的各个角落，以满足消费者对高品质Wi-Fi联接体验的期待。2022年，全球新增100万FTTR家庭用户。

F5G所具备的高带宽、低延时、传输稳定和抗干扰等特性也为诸多行业的智能化、数字化提供了可能，促成了各类新兴应用场景的落地与蓬勃发展。F5G已进入到交通、能源、教育、医疗等10多个行业，覆盖40多个应用场景，全球FTTO（光纤到办公室）全光园区和FTTM（光纤到机器）全光工业网发展超过2万家企业，推动行业数字化转型。

数字化激发产业变革

纵观人类信息化和全球数字化进程，我们正处于新一轮变革风口之上。整个社会加速向网络化、数字化、智能化转型，全球互联网规模持续扩大，从消费互联网向工业互联网转型。数据、通信与算力的可获得性正在以指数级的速度增长，消费者、企业和机构的数字化需求也在以前所未有的速度提升。

网络基础设施是信息化的基础，是未来社会的底座。未来智能世界对网络有何需求？

众所周知，从标清、高清到4K，再到8K、XR、裸眼3D等实时交互式、沉浸式体验，追求更好体验，人们一直在路上。Metaverse和AR/VR的推广应用，将改变消费者的习惯，同时也对通信网络提出更高的要求，需要卓越的宽带质量和低时延联接才能提供更极致的体验。以裸眼3D为例，基于光场显示的裸眼3D对带宽的需求在1Gbps左右，强交互下需要网络时延小于5ms。基于光学重建的裸眼3D要求则更高，带宽需求在10Gbps左右，时延要求为1~5ms。家庭网络达到1~10Gbps带宽和1~5ms时延才能保障裸眼3D的体验。

网络应用的主体正在从消费应用延展到行业应用、工业应用。低时延、确定性通信及精准定位是工业应用的特点，高安全、高可靠是产业应用的前提。以电网系统为例，随着新能源发电的占比越来越高，除了要求不同业务之间严格隔离外，SCADA调度频率需要提升10倍才能保障供电平稳，网络可用性要求提高到了6个9，相当于每年中断时间小于30秒。

网络技术与应用需求的发展是相互推动、交织前进的。为满足不同业务场景需求，F5G也需要持续演进和增强。产业各方也都在就固定网络的下一代演进进行积极讨论，ETSI在2022年9月发布了《F5G advanced and beyond》白皮书，并启动F5G Advanced相关标准的制定工作。

F5.5G 打造泛在万兆光联接

2022年4月，华为向产业界提出F5.5G的发展建议，在F5G既有的三个能力 -带宽（eFBB）、联接（FFC）和体验（GRE）上持续增强，同时新增绿色敏捷全光网（GAO）、实时韧性联接（RRL）和光感知与可视化（OSV）三个维度。

F5.5G将为产业带来4大方面变化：一是从千兆到无处不在的万兆体验，10G Everywhere；二是提供电信级到工业级的实时可靠连接，时延降低到微秒级，可用性提升到6个9，使能行业数字化转型；三是以光换电，全光网络架构升级，10倍能效提升，使能绿色、可持续发展；四是从光通信到光感知，构建光纤通信感知融合和数字化运营能力。

面向F5.5G，华为持续开展前瞻性技术研究和产品解决方案创新，助力运营商提升用户体验、拓展业务边界。

从FTTH到FTTR：数字家庭业务的蓬勃发展，家庭宽带业务的消费升级，对家庭Wi-Fi网络的覆盖、速率、漫游、时延、并发联接数等多个体验维度都将提出更高要求。目前国内和海外已有超过100家运营商部署了FTTR，不仅解决了"千兆入户易，百兆入房难"的难题，也为运营商打开了新的商业增长空间。FTTR用户平均ARPU增长30%，FTTR用户的Wi-Fi投诉减少60%，大幅提升了全屋宽带体验。

基于C-WAN架构的新一代FTTR，通过中心化管理和控制，实现光与Wi-Fi的有效协同，进一步提升Wi-Fi联接体验。家庭用户可以享受>1Gbps的速度，<20ms无感漫游切换，以及多达上百个家庭智能终端同时联网。FTTR助力运营商从带宽经营迈入体验经验新时代的同时，也为运营商构筑了智慧家庭业务的最佳入口。

从10G PON到50G PON：目前，全球运营商正致力于将FTTH宽带网络升级到10G PON，使更多用户享受千兆超宽体验。同时，一些领先的信息服务运营商也启动了对下一代高速PON技术的验证。ITU-T于2021年9月正式发布50G PON标准，作为10G PON之后下一代PON的标准。50G PON标准的确立为宽带业务从千兆迈向万兆时代奠定了基础。50G PON在商用化进程中，需经历与GPON、10PON共存和平滑演进的过程，兼容已有ODN网络，最大化保护运营商投资至关重要。华为通过器件结构和工艺创新，50G PON光模块可实现40千米覆盖能力，支持GPON、10G PON和50G PON端口的三模合一，这将助力运营商在不改造现网基础上，实现现网向50G PON的平滑升级，快速提供泛在万兆体验。

端到端全光网：随着个人、家庭、企业流量的快速增长，业务敏捷提供、网络自动化诉求的增加，构建端到端的全光网势在必行，OTN/WDM到站也已成为主要趋势。全球85%的汇聚站点、41%的CO站点都已部署OTN/WDM设备，未来将实现100% 全覆盖，以支撑泛在万兆联接。面对海量CO站点部署，降低建网成本、提升运维效率成为运营商首先要解决的问题。城域池化波分解决方案，通过全光交换、创新的池化架构、城域相干模块以及光标签技术，实现波长资源的高效共享和全网自动化，提升网络能效，网络的建设成本降低30%和运营成本下降90%。池化波分方案可助力运营商打造极简架构、极致体验、面向未来演进的目标网络。

助力企业数字化转型：FTTR和50G PON起源于对家庭网络的优化和带宽的持续提升，但其技术架构在企业园区同样适用。针对中小企业，通过FTTR企业解决方案，运营商在提供互联网专线业务的同时，还可将业务进一步延伸至企业内部，提供Wi-Fi组网服务。此外，50G PON+ Wi-fi 7/8还将满足未来企业园区业务流量的高速增长。未来，企业90%的业务都将上云，办公/IT/OT业务融合，终端联接数量将高达80%，企业园区接入带宽的提升也是势在必行的。

同时，在生产制造、工业互联等场景，端到端OSU，包括OSU over PON技术可提供带宽可调的硬管道联接，高密时隙技术使得传输时延可降低到微秒级别。这些创新技术，可为企业打造一张高可靠、高安全、低时延、持续可演进的工业光网，满足工业领域超高可靠、精准控制、超远覆盖等诉求，可广泛应用于工厂、电力、交通、地铁、矿业、港口、公路等场景，助力工业数字化转型。

F5.5G固定网络技术的发展，能释放光纤潜能，引领全行业实现从千兆至万兆联接的跨越。同时，这也需要全行业携手前行，共同定义F5G演进方向，丰富F5.5G应用场景，并促进固网产业繁荣发展，携手迈向智能世界。

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