C114訊 4月25日專稿(蔣均牧)當前,我們正身處一個由信息社會奔向智能世界的歷史潮流之中。8K視頻、XR、元宇宙等新興應用蓬勃興起,數字化加速深入萬事萬物,數字經濟日益成為主體經濟形態……
運力、算力、存力基礎設施的升級和廣泛應用,是智能世界加速到來的先決條件,也是社會經濟高質量發展的強力引擎。在這背后,離不開各種ICT技術的演進迭代。
2020年,歐洲電信標準化協會(ETSI)正式定義并啟動F5G標準化工作,解決了以往固網產業碎片化和代際不清晰的問題,提出eFBB、FFC、GRE三大關鍵特征,推動從光纖到戶邁向“光聯萬物(Fibre to Everywhere)”,全球固網產業進入發展快車道。而伴隨數字化進程的一日千里、更多業務場景的涌現,加上對體驗永無止境的追求,在F5G基礎上持續創新也變得分外迫切起來。
正因如此,F5.5G及其指向的“無處不在的萬兆聯接(10Gbps Everywhere)”愿景甫一提出即激發了產業界的熱情。那么F5.5G迄今為止的發展狀況如何,將率先在哪些領域實現突破?技術上的創新,又帶來了哪些令人欣喜的變化?讓我們一起聽聽行業專家和領跑者們是怎么說的。
F5.5G時代加速到來
自2020年ETSI發布F5G標準以來,全球光纖千兆寬帶產業發展迅速。截至今年3月底,全球共有千兆用戶超過1.2億、10G PON端口超過2500萬、400G WDM干線超過130條、ROADM綠色站點超過1.5萬站。來自Omdia的最新報告顯示,2021~2023年,網速在1Gbps及以上的聯網家庭數量將接近翻三番,從2021年的6300萬增至2023年的1.69億。
但千兆并非終點,家庭、行業場景的拓展與變化,以及算力網絡的持續發展,對于網絡帶寬、時延、接入密度乃至能效等方面都提出了一系列新的要求。
為了應對不斷增長的超千兆需求,ETSI于2022年9月發布了F5G Advanced and Beyond白皮書,正在牽頭定義F5.5G第一個標準版本Release3;世界寬帶協會(WBBA)作為產業組織,也于去年10月發布了下一代寬帶發展路標(Next Generation Broadband Roadmap)。
圍繞從千兆走向萬兆、從F5G走向F5.5G,產業界已逐步形成共識。在2023華為全球分析師大會期間的“擁抱F5.5G,創新引領萬兆之城”論壇上,WBBA成員、Informa Tech運營商市場副總裁Richard Mahony指出,當下的寬帶服務不足以滿足未來的用戶,固網的功能和價值即將發生變化,WBBA推動寬帶代際演進路標,為所有行業帶來可持續的長期投資回報。
中國信息通信研究院總工程師敖立談到,以萬兆光網為標志的F5G-A時代正加速到來,將構筑聯家、聯云、聯算的堅實數字基礎設施大動脈。與會的運營商高管和行業領袖,也都對下一代寬帶網絡表現出了極大的關注和意愿。
五大場景啟航:從千兆網絡到萬兆之城
2022年,華為面向產業界發布了“F5.5G演進倡議”,提出F5.5G將在“從1Gbps到10Gbps、從電信級到工業級、以光代電、通感融合”四個方面持續提升能力。經過過去一年的探索,華為光產品線總裁靳玉志在論壇上表示,全光萬兆城市將從“聯家、聯企、聯機、聯算、智感”五大場景正式啟航。
萬兆聯家:在家庭場景,千兆的普及和家庭組網業務的快速發展打開了智慧家庭的發展瓶頸,超高清視頻、XR/元宇宙、云電腦等新應用的出現,需要更大帶寬、更低時延、更高可靠的家庭寬帶。以8K裸眼3D電視為例,為實現H.264壓縮的多視點成像,需要超3Gbps的接入帶寬。
萬兆聯企:對企業來說,園區的智能化應用離不開網絡能力的提升。數字輔助診療、賽事多機位直播、全息交互設計等應用,需要萬兆光網為企業內提供超過1Gbps的用戶接入帶寬和低于10毫秒的網絡時延。部分學校、醫院、企業園區、體育場館等已經出現10Gbps接入的需求。
萬兆聯機:隨著電力、機場、制造、港口、油氣等行業的數字化升級,未來的工業生產需要構筑一張萬兆全光生產網,為超高清AOI質檢、產線PLC等提供10Gbps以上、時延低于1毫秒和抖動低于20微秒的確定性體驗,從而實現對生產系統的實時狀態感知和智能控制。
萬兆聯算:隨著云計算的高速發展,數據中心與用戶之間的網絡帶寬增長迅速,時延要求也在不斷提升。萬兆網絡通過400G骨干網、100G城域接入和全光調度極簡架構,提供一張高品質的全光品質運力網絡,讓云端超強算力成為即取即用的資源。
智能感知:光網絡不僅能夠大帶寬、低時延通信,而且可以利用光信號的檢測和算法實現智能感知。對運營商而言,以光纖感知能力使能光纜數字化,能夠實現光纖網絡可視可管,精準定位故障并提升網絡運營效率。在家庭寬帶接入的基礎上,激光3D光感知技術可動態監測老人跌倒場景,對老人健康防護提供幫助。
創新與實踐:讓未來照進現實
為支持萬兆業務發展,華為已在C-WAN架構的FTTR、50G PON、城域池化波分(Alps-WDM)、400G/800G WDM、OSU硬管道和綠色工業光網等多個解決方案上進行創新,助力運營商網絡向前演進。目前,其中部分已經正式商用,并在現網上得到驗證。
C-WAN架構的FTTR:在將光纖延伸到每個房間的基礎上,華為第三代FTTR解決方案星光F30系列將接入速率升級到2Gbps,可以在家庭環境支持到128個終端同時接入,漫游切換時間小于20ms。目前國內運營商已陸續發布基于星光F30的千兆套餐。
50G PON:國際電信聯盟電信標準分局(ITU-T)兩年前定義了50G PON作為下一代PON技術標準,今年年初,華為與中國電信在生產場景的AOI工業質檢的應用中進行了50G PON試點,為超高清工業相機提供將近10Gbps的帶寬,并且同時接入了園區現有的GPON和10G PON業務。
城域池化波分:這是一個100%池化、100%相干、100%全光交換、100%自動化配置的城域波分網絡,在幫助運營商構建端到端OXC網絡的同時,實現CAPEX和OPEX上的明顯節省。目前,華為已經與中國聯通在重慶進行了現網驗證,并且在全球與超過10個運營商開展商用合作。
400G WDM:華為目前提供長距離、中距離和短距離的全系列400G WDM解決方案,長距離傳輸相比行業的傳送距離長25%,中短距離采用五合一COSA模塊,功耗相比行業降低50%,而SuperC+L技術使可使用的頻譜達到12T,比行業多提供25%的波長。華為400G WDM已經在全球超過70張網絡得到應用,包括西班牙電信(Telefonica)超長距傳送和阿聯酋du城域多業務接入。
OSU硬管道:對于電網和交通來說,數字化轉型需要將原有的SDH升級到WDM,但傳統WDM無法提供2M、10M的小業務顆粒。華為創新開發了OSU硬管道技術,可以提供2Mbps到100Gbps的任意顆粒聯接,并且可無損快速調整。華為與國家電網在山西一起進行創新,不僅在WDM上使用OSU,而且在配電通信網和視頻監控網中使用了PTMP的OSU,為國家電網提供從終端到調度中心的端到端OSU硬管道安全隔離。
綠色工業光網:突破傳統網線限制,光網的極簡架構實現能耗大幅下降40%,部署效率大幅提升60%。
正如鄭國渠成而關中為沃野,這些年來數字化、智能化領域的生機勃發、欣欣向榮,一定程度上有賴于光網技術突破帶來的網絡運力提升。有產業共識、有應用場景、有技術創新、有現網實踐,透過“擁抱F5.5G,創新引領萬兆之城”論壇不難發現,F5.5G已經到了瓜熟蒂落的時分,距離成為現實不再遙遠。在未來,全產業仍需在標準制定、政策推動、生態應用等方面通力合作,推動F5.5G的規模商用。