千兆网络已经成熟,万兆网络提上日程,这项技术顶上“半边天”

通信工程师肖遥 2023-09-13
2577 字丨阅读本文需 6 分钟

近年来,随着网络强国建设的持续大力推进,千兆光纤网络和5G构成的“双千兆”网络,既是宽带网络演进发展的主要方向,也是新型基础设施的重要组成和承载数字底座,正成为支撑数字经济发展和推进经济社会数字化转型的战略基石。当下,5G、千兆光网提速提质齐头并进,千兆时代下的基础电信企业肩负新使命,迎接新挑战。

据中国信息通信研究院总工程师敖立透露,目前我国千兆光网的建设发展已取得显著成效,已建成110个千兆城市,占全国所有地级市的三分之一。不仅如此,千兆光网应用正加速渗透千行百业,赋能经济社会数字化转型。敖立指出,千兆光网的建设发展,离不开PON、FTTR、Wi-Fi等关键技术。

千兆网络能力已全面覆盖

据悉,目前千兆网络能力已全面覆盖,截止2023年6月,具备千兆网络服务能力的10G PON端口数已达2029万个,千兆光网具备覆盖超过5亿户家庭的能力,已实现“市市通千兆”,千兆光网网络规模和覆盖水平全球第一。

用户水平也显著提升,截至2023年6月,千兆及以上宽带用户达1.28亿户,比上年末净增3612万户,占总用户数的20.8%。100Mbps及以上接入速率的固定互联网宽带接入用户达5.79亿户,占总用户数的94.2%。用户网络体验快速增强,家庭户均接入带宽达397.2Mbps/户,处于全球前列。

与此同时,千兆光网应用正加速渗透千行百业,赋能经济社会数字化转型。信息消费快速扩大,行业应用水平不断拓展,初步统计,具备商业价值的典型应用场景已覆盖50%以上的国民经济大类。

万兆光网提上日程表,多地开展50G-PON万兆业务

“当前我国千兆光网正在向万兆光网演进”。中国信息通信研究院技术与标准研究所副所长赵文玉称。

千兆光网的速度已经足够快,为什么还要大力发展万兆光网?华为技术有限公司光产品线副总裁王景吉介绍道,算力时代,光产业已进入了新一轮代际演进周期。未来世界是万物智能的世界,将越来越依赖更高速度的连接。万兆光网和千兆光网相比,最直观的感受在于上行速率将大幅提升。

会上透露,今年3月底,中国电信研究院牵头联合华为永鼎股份旗下江苏永鼎光电子完成了全球首个基于50G-PON的工业互联网应用试点,引入“机器质检”替代人工检测以提升光器件产品质量,应用的场景包括高清回溯辅助检测、车间楼道烟感检测、工人着装检测等。

当前,工业质检朝着高精密度、高实时性、多维和多模态融合检测的方向发展,对于带宽的要求越来越高。为了提升生产质量和效率,永鼎光电子引入先进的AOI工业相机用于质量稽核,并为后续人工智能自动检测积累和训练数据。工业相机会连续从多个角度获取工件实时超高清影像,并上传至后台专用服务器,传输内容达到7-8Gbps,这需要万兆宽带来支撑。

“通过50G-PON加工业PON,能够提供单点超过10G带宽满足高清工业相机监测数据流传输,检测效率提升5%,产品质量提升3%”。中国电信解决方案专家金嘉亮说。

据了解,今年以来,上海、浙江、海南等全国多地将开展50G-PON万兆业务。而在今年4月发布的《湖北信息通信业全力打造全国数字经济发展高地“登峰行动”计划(2023-2025年)》中,湖北省也对万兆光网提出了展望,将适时部署50G-PON, 有序推进万兆宽带接入,支持武汉等地建成万兆城市。

赵文玉表示,我国于2013年进入百兆时代、2021年进入千兆时代,未来万兆光网试点也将启动,预计2025年后,我国万兆光网加快部署,催生出超高清视频、XR元宇宙、普惠医疗、人工智能、数字城市等具有发展前景的应用场景,推动万兆联家、万兆联企、万兆联算、万兆联机、智能感知,深入赋能千行百业。

中国电信完成行业首个50G-PON工业应用试点

2023年3月27日,中国电信研究院在江苏永鼎光电子完成了行业首个50G-PON工业应用试点。该项目率先采用了业界先进的50G-PON/XG-PON双模全光技术,以及电信自研工业PON自服务平台和边缘设备,成功试点了50G-PON在工业AOI(Automated Optical Inspection,自动光学检测)质检和工厂数字化管理业务场景中的超高带宽、稳定可靠和灵活接入能力,构建了数字化工厂的创新场景。

50G-PON是2018年中国电信携手产业合作伙伴在ITU-T牵头立项的新一代PON技术,下行支持50 Gbit/s线路速率、上行支持12.5/25/50 Gbit/s等多种速率类型。中国电信2019年在行业内首次提出了50G-PON多速率多模技术,并已被采纳到国际标准中。本次试点是该技术的最佳实践,所采用的50G-PON/XG-PON双模设备支持50G-PON和XG-PON双系统接入,其中50G-PON系统支持下行50 Gbit/s、上行25 Gbit/s线路速率,XG-PON系统支持下行10 Gbit/s、上行2.5 Gbit/s线路速率,可以为工厂通信网络提供万兆以上稳定可靠传输及差异化多业务承载的能力,满足工业行业领域垂直行业面向智能制造转型升级的业务需求。

试点中,每个50G-PON ONU设备为单个质量检测点提供10Gbps以上带宽,50G-PON端口则支持多个质量检测点汇聚接入;工业PON自服务平台通过业内领先的智能化接入网技术,为产线提供网络和业务的实时监控能力,呈现了50G-PON为AOI工业相机视频传输所提供的超大带宽连接能力。

中国电信研究院在试点中应用了集成算力和工业数采接口的新型自研工业PON边缘设备,加载AI算法后接入50G-PON/XG-PON双模端口,成功实现了车间楼道烟感检测、车间工人着装检测等两个智能应用业务,协助提升传统企业生产的智慧化、数字化管理水平。

万兆光网下50G PON之路

2023年2月,中共中央、国务院印发的《数字中国建设整体布局规划》指出,建设数字中国是数字时代推进中国式现代化的重要引擎,是构筑国家竞争新优势的有力支撑。而全光网络作为新一代信息基础设施的承载底座,是推进数字中国和网络强国的关键抓手,通过启动全光万兆网络的建设可以进一步推进数字经济的高质量发展。

华为于2022年提出迈向F5.5G倡议,将F5G的三大特征全面升级,即1Gbps到10Gbps的10倍带宽、微秒级时延的工业级性能、以光换电网络能效10倍提升,同时还提出支持米级定位的通信感知融合等新方向。事实上,在即将来临的万兆时代,虽短期内还没出现任何业务必须依赖成倍的带宽增长,但进一步分析就会发现,仅“满足差异需求,提升业务体验”这一要求,就需要通过提升带宽加以应对。

目前,华为和包括中国三大运营商在内的全球三十家领先运营商开展了基于50G PON的合作,充分验证了50G PON在不同现网条件下的可行性和成熟度。

其中,中国电信已深耕50G PON多年,并将光接入网视为中国电信云网融合的重要组成部分,并计划在未来的两到三年开展技术研究和现网实验,积极探索园区、回传等领域内的应用验证,积极挖掘50G PON在千行百业的商业价值;中国移动认为下一代光接入网的核心技术架构是50G PON+FTTR智能协同的架构,并提出“提升全光接入性能、增强全光千兆无缝覆盖、引入智能协同”等三大技术发展理念;中国联通在评估当前新型业务发展呈现出智能化和泛在化的趋势后认为,50G PON可以基于当前ODN网络完成从千兆向万兆的升级,实现用PON全光网络作为基座的广泛联接。

可以预见,随着我国万兆光网启动商用试点的不断推进,万兆光网将不断联家、联企、联云、联算,深入赋能千行百业,创造出巨大的经济和社会价值,助力东数西算战略,全面助力我国制造强国、网络强国和数字中国建设。

文章来源: 飞象网,极目新闻,中国电信,咫尺观察

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