中国移动张德朝：FTTR打通最后“黄金10米”，实现全光千兆家庭网络
2月16日消息（九九）在今天举行的“2023中国光通信高质量发展论坛—千兆光网与智慧家庭技术研讨会”上，中国移动研究院基础网络技术研究所副所长张德朝介绍，截至2022年12月，中国移动固网宽带用户规模达2.72亿户，千兆家宽时代已经到来，200M+带宽已成为用户套餐主流。
张德朝指出，近年来，千兆光网取得长足发展，同时面临多技术异构的接入网为海量用户、丰富业务提供端到端极致业务体验的需求和挑战。
千兆光接入网：从10G向50G方向演进
千兆光接入网作为“连接+算力+能力”的第一跳入口，需全面提升光接入网络的带宽、时延和确定性等网络基础能力，并融合网络感知和网络切片能力，支撑面向算网服务的质量保障。
张德朝指出，当前接入网呈现三大发展趋势：一是千兆光网的带宽提速换挡，从10G PON向50G方向演进，从“千兆到家”向“千兆到房间”演进；二是场景拓展使能行业应用，从以家庭为主向中小微企业、行业用户甚至是垂直行业应用演进；三是算力网络加速智能演进。面向这些趋势，下一代光接入网需要具备三大能力：一是提升全光接入能力，二是增强全光千兆覆盖，三是引入智能协同。
张德朝介绍，在打造端到端千兆有线宽带方面，中国移动采用10G PON+千兆智能网关+WiFi6，实现“端到端千兆固网”能力。10G PON千兆部署初期采用2模和3模Combo的10G PON共存部署策略，向3模规一化演进是方向；智能网关家宽场景以非对称型10G ONU为主；企宽场景向对称型10G ONU演进。
张德朝进一步介绍，中国移动持续推进下一代50G PON技术产业发展，随着对称速率50G PON标准2022年底在ITU-T获得通过，标志着50G PON国际标准体系基本建立。而50G PON系统除带宽提升外，还需支持低时延和网络切片功能，满足综合业务接入需求。
至于50G PON的系统要求，在速率方面，非对称型25/50Gbps和对称型50/50Gbps两种速率更匹配未来网络和业务发展需求。在波长和功率预算方面，兼容现网ODN，多速率共存下的功率预算满足Class C+ 32dB要求；50G PON和10G GPON共存是基本要求，特殊场景下可能存在GPON、10G PON、50G PON三代共存需求。在网络切片方面，需进一步优化调度机制，提升低时延性能，实现业务差异化承载；支持高精度时间同步，满足5G Femeto小站场景需求；端到端支持网络切片，从FTTH延伸到FTTR。
在标准层面，PON对网络切片和低时延支持的技术方案及其标准尚在研究中；在产业拉动方面，中国移动在2022年全球合作伙伴大会上发布《NGOAN技术发展》白皮书，系统阐述了50G PON的场景需求、关键技术发展目标和路径，并联合华为、中兴、烽火完成非对称50G PON样机研发和完善，并在业界率先完成50G PON样机现网试验，研究成果分别在OFC 2022和2023发表和录用。
张德朝指出，虽然50G PON产业链已取得长足进展，但物理层指标尚无法完全满足要求，需产业协同针对核心光电器件及系统关键技术攻关，促进技术和产业进一步成熟。面向高功率预算光器件，在OLT侧EML后集成SOA光放大器进一步提升发射光功率；在ONU侧可使用成本更低的高速DML激光器；以及选用锗硅材料50G APD提升接收灵敏度。对于高速突发电器件，接入网首次引入oDSP技术，对高速信号传输色散损伤补偿；在上行方向，优化突发信号CDR的快速收敛，并实现ONU多速率信号的C+功率预算共存；25G和50G突发TIA芯片，实现上行大动态范围突发信号接收，尽量减小突发开销。对于低时延技术，通过单帧多突发和带外注册开窗技术提升时延和抖动性能，但是单帧多突发会产生带宽效率和时延性能互相影响的问题，协同优化突发数目以及突发开销是后续低时延技术研究的重要方向。
FTTR进一步向用户延伸：打通最后“黄金10米”
张德朝介绍，FTTR将光纤进一步延伸到房间，打通最后“黄金10米”，主要面向高价值的家庭用户及中小微企业用户场景。目前，FTTR系列国际标准已立项（ITU-T G.FIN），CCSA相关标准研制中。
在物理层，FTTR仍然采用P2MP结构，分光比支持1:4~1:16，企宽场景可扩展到1:32，在局域网场景对称速率优势明显；FTTR的延申对管控架构和能力提出新需求，张德朝建议对FTTH和FTTR网络具备集中统一管控能力；主从网关全部支持WiFi6，支持协同组网，从单点Wi-Fi向Wi-Fi组网演进。
张德朝指出，FTTR的演进既需要后向兼容存量的固定宽带网络架构，同时也要面向强管控维和保障多业务承载体验需求，支持向一体化网络新能力演进。一是管控延伸，EMS对接入网光层信息管理能力从FTTH延伸到FTTR，RMS业务开通能力延伸到FTTR主从网关；二是网络开放，EMS/OLT和FTTR互通开放是快速实现现网规模部署的前提；三是协同智能，构建电信级一体化网络能力，实现千兆无缝覆盖、低时延承载、快速漫游、网络遥测等。
FTTR关键技术的实现，首先是FTTR集中管理架构。在FTTR架构下，光接入网从1级P2MP衍生为2级，需要加速第2级P2MP(FTTR)技术方案收敛和标准化；同时两级P2MP链路资源独立，DBA可两级分立，流量逐级统计复用。两级网络需端到端光层集中管控，需要独立的管控通道，与数据通道隔离；光纤接通即具备对两级光链路和FTTR网元的基本管理，具备创建/设置/备份上层管理通道能力，奠定PON+FTTR协同支持端到端网络切片基础。
FTTR关键技术之二是FTTR管理分工界面及接口设计，Mf接口实现FTTR的WiFi一张网全量管理，并满足家庭网络数据采集的能力扩展；Me接口实现FTTx光层统一管控，支持对FTTR网络中主从网关的光层功能的管理。张德朝介绍，2022年中国移动联合华为、中兴、烽火开发FTTR原生管控架构设备，并已在4省完成现网试点，符合预期。
FTTR关键技术之三是FTTR物理层及协议层技术要求，对标以太网等局域网对称速率技术，FTTR系统速率以对称2.5Gb/s为基础演进，加快收敛功率预算、分光比、波长选择等物理层指标。此外，FTTR协议层需参考PON TC层进行重新设计，支持与PON智能协同调度以及光+WLAN融合调度等。
张德朝表示，FTTR是千兆光网向用户的进一步延伸，是实现用户侧千兆无缝覆盖的重要技术演进方向，希望业界协同加速推进技术收敛和标准化。
