文/華為光產品線總裁 靳玉志
網絡技術與應用需求的發(fā)展相互推動、交織前進，產業(yè)也正在從F5G邁向F5.5G。這一過程中，通過在家庭、企業(yè)和光纖感知等領域的技術創(chuàng)新，將進一步釋放光纖潛能。智能世界正跨越山海，呼嘯而來。
F5G 蓬勃發(fā)展
過去的20年，固定網絡從滿足基本的聯(lián)接需求，到提供4K高分辨率視頻體驗，讓人們享受超清視界。數字時代需求勃發(fā)，固定網絡技術躍升，F(xiàn)5G應運而生。2020年，歐洲電信標準協(xié)會（ETSI）正式發(fā)布F5G，提出了"Fiber to Everywhere"產業(yè)愿景，定義了eFBB、FFC和GRE三大技術特征，全球固網寬帶進入高速發(fā)展快車道。
近3年來，隨著在線視頻服務和視頻通話的使用加速，千兆光纖寬帶已成為先進寬帶市場的主流。全球1Gbps及以上的互聯(lián)家庭數量已過億，預計2023年將超過2億。同時，全球領先的信息服務運營商也已開始部署FTTR（光纖到房間）解決方案，將光纖聯(lián)接的高速、低延遲和低抖動等優(yōu)勢帶到家庭的各個角落，以滿足消費者對高品質Wi-Fi聯(lián)接體驗的期待。2022年，全球新增100萬FTTR家庭用戶。
F5G所具備的高帶寬、低延時、傳輸穩(wěn)定和抗干擾等特性也為諸多行業(yè)的智能化、數字化提供了可能，促成了各類新興應用場景的落地與蓬勃發(fā)展。F5G已進入到交通、能源、教育、醫(yī)療等10多個行業(yè)，覆蓋40多個應用場景，全球FTTO（光纖到辦公室）全光園區(qū)和FTTM（光纖到機器）全光工業(yè)網發(fā)展超過2萬家企業(yè)，推動行業(yè)數字化轉型。
數字化激發(fā)產業(yè)變革
縱觀人類信息化和全球數字化進程，我們正處于新一輪變革風口之上。整個社會加速向網絡化、數字化、智能化轉型，全球互聯(lián)網規(guī)模持續(xù)擴大，從消費互聯(lián)網向工業(yè)互聯(lián)網轉型。數據、通信與算力的可獲得性正在以指數級的速度增長，消費者、企業(yè)和機構的數字化需求也在以前所未有的速度提升。
網絡基礎設施是信息化的基礎，是未來社會的底座。未來智能世界對網絡有何需求？
眾所周知，從標清、高清到4K，再到8K、XR、裸眼3D等實時交互式、沉浸式體驗，追求更好體驗，人們一直在路上。Metaverse和AR/VR的推廣應用，將改變消費者的習慣，同時也對通信網絡提出更高的要求，需要卓越的寬帶質量和低時延聯(lián)接才能提供更極致的體驗。以裸眼3D為例，基于光場顯示的裸眼3D對帶寬的需求在1Gbps左右，強交互下需要網絡時延小于5ms。基于光學重建的裸眼3D要求則更高，帶寬需求在10Gbps左右，時延要求為1~5ms。家庭網絡達到1~10Gbps帶寬和1~5ms時延才能保障裸眼3D的體驗。
網絡應用的主體正在從消費應用延展到行業(yè)應用、工業(yè)應用。低時延、確定性通信及精準定位是工業(yè)應用的特點，高安全、高可靠是產業(yè)應用的前提。以電網系統(tǒng)為例，隨著新能源發(fā)電的占比越來越高，除了要求不同業(yè)務之間嚴格隔離外，SCADA調度頻率需要提升10倍才能保障供電平穩(wěn)，網絡可用性要求提高到了6個9，相當于每年中斷時間小于30秒。
網絡技術與應用需求的發(fā)展是相互推動、交織前進的。為滿足不同業(yè)務場景需求，F(xiàn)5G也需要持續(xù)演進和增強。產業(yè)各方也都在就固定網絡的下一代演進進行積極討論，ETSI在2022年9月發(fā)布了《F5G advanced and beyond》白皮書，并啟動F5G Advanced相關標準的制定工作。
F5.5G 打造泛在萬兆光聯(lián)接
2022年4月，華為向產業(yè)界提出F5.5G的發(fā)展建議，在F5G既有的三個能力 -帶寬（eFBB）、聯(lián)接（FFC）和體驗（GRE）上持續(xù)增強，同時新增綠色敏捷全光網（GAO）、實時韌性聯(lián)接（RRL）和光感知與可視化（OSV）三個維度。
F5.5G將為產業(yè)帶來4大方面變化：一是從千兆到無處不在的萬兆體驗，10G Everywhere；二是提供電信級到工業(yè)級的實時可靠連接，時延降低到微秒級，可用性提升到6個9，使能行業(yè)數字化轉型；三是以光換電，全光網絡架構升級，10倍能效提升，使能綠色、可持續(xù)發(fā)展；四是從光通信到光感知，構建光纖通信感知融合和數字化運營能力。
面向F5.5G，華為持續(xù)開展前瞻性技術研究和產品解決方案創(chuàng)新，助力運營商提升用戶體驗、拓展業(yè)務邊界。
從FTTH到FTTR：數字家庭業(yè)務的蓬勃發(fā)展，家庭寬帶業(yè)務的消費升級，對家庭Wi-Fi網絡的覆蓋、速率、漫游、時延、并發(fā)聯(lián)接數等多個體驗維度都將提出更高要求。目前國內和海外已有超過100家運營商部署了FTTR，不僅解決了"千兆入戶易，百兆入房難"的難題，也為運營商打開了新的商業(yè)增長空間。FTTR用戶平均ARPU增長30%，F(xiàn)TTR用戶的Wi-Fi投訴減少60%，大幅提升了全屋寬帶體驗。
基于C-WAN架構的新一代FTTR，通過中心化管理和控制，實現(xiàn)光與Wi-Fi的有效協(xié)同，進一步提升Wi-Fi聯(lián)接體驗。家庭用戶可以享受>1Gbps的速度，<20ms無感漫游切換，以及多達上百個家庭智能終端同時聯(lián)網。FTTR助力運營商從帶寬經營邁入體驗經驗新時代的同時，也為運營商構筑了智慧家庭業(yè)務的最佳入口。
從10G PON到50G PON：目前，全球運營商正致力于將FTTH寬帶網絡升級到10G PON，使更多用戶享受千兆超寬體驗。同時，一些領先的信息服務運營商也啟動了對下一代高速PON技術的驗證。ITU-T于2021年9月正式發(fā)布50G PON標準，作為10G PON之后下一代PON的標準。50G PON標準的確立為寬帶業(yè)務從千兆邁向萬兆時代奠定了基礎。50G PON在商用化進程中，需經歷與GPON、10PON共存和平滑演進的過程，兼容已有ODN網絡，最大化保護運營商投資至關重要。華為通過器件結構和工藝創(chuàng)新，50G PON光模塊可實現(xiàn)40千米覆蓋能力，支持GPON、10G PON和50G PON端口的三模合一，這將助力運營商在不改造現(xiàn)網基礎上，實現(xiàn)現(xiàn)網向50G PON的平滑升級，快速提供泛在萬兆體驗。
端到端全光網：隨著個人、家庭、企業(yè)流量的快速增長，業(yè)務敏捷提供、網絡自動化訴求的增加，構建端到端的全光網勢在必行，OTN/WDM到站也已成為主要趨勢。全球85%的匯聚站點、41%的CO站點都已部署OTN/WDM設備，未來將實現(xiàn)100% 全覆蓋，以支撐泛在萬兆聯(lián)接。面對海量CO站點部署，降低建網成本、提升運維效率成為運營商首先要解決的問題。城域池化波分解決方案，通過全光交換、創(chuàng)新的池化架構、城域相干模塊以及光標簽技術，實現(xiàn)波長資源的高效共享和全網自動化，提升網絡能效，網絡的建設成本降低30%和運營成本下降90%。池化波分方案可助力運營商打造極簡架構、極致體驗、面向未來演進的目標網絡。
助力企業(yè)數字化轉型：FTTR和50G PON起源于對家庭網絡的優(yōu)化和帶寬的持續(xù)提升，但其技術架構在企業(yè)園區(qū)同樣適用。針對中小企業(yè)，通過FTTR企業(yè)解決方案，運營商在提供互聯(lián)網專線業(yè)務的同時，還可將業(yè)務進一步延伸至企業(yè)內部，提供Wi-Fi組網服務。此外，50G PON+ Wi-fi 7/8還將滿足未來企業(yè)園區(qū)業(yè)務流量的高速增長。未來，企業(yè)90%的業(yè)務都將上云，辦公/IT/OT業(yè)務融合，終端聯(lián)接數量將高達80%，企業(yè)園區(qū)接入帶寬的提升也是勢在必行的。
同時，在生產制造、工業(yè)互聯(lián)等場景，端到端OSU，包括OSU over PON技術可提供帶寬可調的硬管道聯(lián)接，高密時隙技術使得傳輸時延可降低到微秒級別。這些創(chuàng)新技術，可為企業(yè)打造一張高可靠、高安全、低時延、持續(xù)可演進的工業(yè)光網，滿足工業(yè)領域超高可靠、精準控制、超遠覆蓋等訴求，可廣泛應用于工廠、電力、交通、地鐵、礦業(yè)、港口、公路等場景，助力工業(yè)數字化轉型。
F5.5G固定網絡技術的發(fā)展，能釋放光纖潛能，引領全行業(yè)實現(xiàn)從千兆至萬兆聯(lián)接的跨越。同時，這也需要全行業(yè)攜手前行，共同定義F5G演進方向，豐富F5.5G應用場景，并促進固網產業(yè)繁榮發(fā)展，攜手邁向智能世界。 
