HAS观察：从千兆网络到万兆之城，F5.5G加速照进现实
4月25日专稿（蒋均牧）当前，我们正身处一个由信息社会奔向智能世界的历史潮流之中。8K视频、XR、元宇宙等新兴应用蓬勃兴起，数字化加速深入万事万物，数字经济日益成为主体经济形态……
运力、算力、存力基础设施的升级和广泛应用，是智能世界加速到来的先决条件，也是社会经济高质量发展的强力引擎。在这背后，离不开各种ICT技术的演进迭代。
2020年，欧洲电信标准化协会（ETSI）正式定义并启动F5G标准化工作，解决了以往固网产业碎片化和代际不清晰的问题，提出eFBB、FFC、GRE三大关键特征，推动从光纤到户迈向“光联万物（Fibre to Everywhere）”，全球固网产业进入发展快车道。而伴随数字化进程的一日千里、更多业务场景的涌现，加上对体验永无止境的追求，在F5G基础上持续创新也变得分外迫切起来。
正因如此，F5.5G及其指向的“无处不在的万兆联接（10Gbps Everywhere）”愿景甫一提出即激发了产业界的热情。那么F5.5G迄今为止的发展状况如何，将率先在哪些领域实现突破？技术上的创新，又带来了哪些令人欣喜的变化？让我们一起听听行业专家和领跑者们是怎么说的。
F5.5G时代加速到来
自2020年ETSI发布F5G标准以来，全球光纤千兆宽带产业发展迅速。截至今年3月底，全球共有千兆用户超过1.2亿、10G PON端口超过2500万、400G WDM干线超过130条、ROADM绿色站点超过1.5万站。来自Omdia的最新报告显示，2021~2023年，网速在1Gbps及以上的联网家庭数量将接近翻三番，从2021年的6300万增至2023年的1.69亿。
但千兆并非终点，家庭、行业场景的拓展与变化，以及算力网络的持续发展，对于网络带宽、时延、接入密度乃至能效等方面都提出了一系列新的要求。
为了应对不断增长的超千兆需求，ETSI于2022年9月发布了F5G Advanced and Beyond白皮书，正在牵头定义F5.5G第一个标准版本Release3；世界宽带协会（WBBA）作为产业组织，也于去年10月发布了下一代宽带发展路标（Next Generation Broadband Roadmap）。
围绕从千兆走向万兆、从F5G走向F5.5G，产业界已逐步形成共识。在2023华为全球分析师大会期间的“拥抱F5.5G，创新引领万兆之城”论坛上，WBBA成员、Informa Tech运营商市场副总裁Richard Mahony指出，当下的宽带服务不足以满足未来的用户，固网的功能和价值即将发生变化，WBBA推动宽带代际演进路标，为所有行业带来可持续的长期投资回报。
中国信息通信研究院总工程师敖立谈到，以万兆光网为标志的F5G-A时代正加速到来，将构筑联家、联云、联算的坚实数字基础设施大动脉。与会的运营商高管和行业领袖，也都对下一代宽带网络表现出了极大的关注和意愿。
五大场景启航：从千兆网络到万兆之城
2022年，华为面向产业界发布了“F5.5G演进倡议”，提出F5.5G将在“从1Gbps到10Gbps、从电信级到工业级、以光代电、通感融合”四个方面持续提升能力。经过过去一年的探索，华为光产品线总裁靳玉志在论坛上表示，全光万兆城市将从“联家、联企、联机、联算、智感”五大场景正式启航。
万兆联家：在家庭场景，千兆的普及和家庭组网业务的快速发展打开了智慧家庭的发展瓶颈，超高清视频、XR/元宇宙、云电脑等新应用的出现，需要更大带宽、更低时延、更高可靠的家庭宽带。以8K裸眼3D电视为例，为实现H.264压缩的多视点成像，需要超3Gbps的接入带宽。
万兆联企：对企业来说，园区的智能化应用离不开网络能力的提升。数字辅助诊疗、赛事多机位直播、全息交互设计等应用，需要万兆光网为企业内提供超过1Gbps的用户接入带宽和低于10毫秒的网络时延。部分学校、医院、企业园区、体育场馆等已经出现10Gbps接入的需求。
万兆联机：随着电力、机场、制造、港口、油气等行业的数字化升级，未来的工业生产需要构筑一张万兆全光生产网，为超高清AOI质检、产线PLC等提供10Gbps以上、时延低于1毫秒和抖动低于20微秒的确定性体验，从而实现对生产系统的实时状态感知和智能控制。
万兆联算：随着云计算的高速发展，数据中心与用户之间的网络带宽增长迅速，时延要求也在不断提升。万兆网络通过400G骨干网、100G城域接入和全光调度极简架构，提供一张高品质的全光品质运力网络，让云端超强算力成为即取即用的资源。
智能感知：光网络不仅能够大带宽、低时延通信，而且可以利用光信号的检测和算法实现智能感知。对运营商而言，以光纤感知能力使能光缆数字化，能够实现光纤网络可视可管，精准定位故障并提升网络运营效率。在家庭宽带接入的基础上，激光3D光感知技术可动态监测老人跌倒场景，对老人健康防护提供帮助。
创新与实践：让未来照进现实
为支持万兆业务发展，华为已在C-WAN架构的FTTR、50G PON、城域池化波分（Alps-WDM）、400G/800G WDM、OSU硬管道和绿色工业光网等多个解决方案上进行创新，助力运营商网络向前演进。目前，其中部分已经正式商用，并在现网上得到验证。
C-WAN架构的FTTR：在将光纤延伸到每个房间的基础上，华为第三代FTTR解决方案星光F30系列将接入速率升级到2Gbps，可以在家庭环境支持到128个终端同时接入，漫游切换时间小于20ms。目前国内运营商已陆续发布基于星光F30的千兆套餐。
50G PON：国际电信联盟电信标准分局（ITU-T）两年前定义了50G PON作为下一代PON技术标准，今年年初，华为与中国电信在生产场景的AOI工业质检的应用中进行了50G PON试点，为超高清工业相机提供将近10Gbps的带宽，并且同时接入了园区现有的GPON和10G PON业务。
城域池化波分：这是一个100%池化、100%相干、100%全光交换、100%自动化配置的城域波分网络，在帮助运营商构建端到端OXC网络的同时，实现CAPEX和OPEX上的明显节省。目前，华为已经与中国联通在重庆进行了现网验证，并且在全球与超过10个运营商开展商用合作。
400G WDM：华为目前提供长距离、中距离和短距离的全系列400G WDM解决方案，长距离传输相比行业的传送距离长25%，中短距离采用五合一COSA模块，功耗相比行业降低50%，而SuperC+L技术使可使用的频谱达到12T，比行业多提供25%的波长。华为400G WDM已经在全球超过70张网络得到应用，包括西班牙电信（Telefonica）超长距传送和阿联酋du城域多业务接入。
OSU硬管道：对于电网和交通来说，数字化转型需要将原有的SDH升级到WDM，但传统WDM无法提供2M、10M的小业务颗粒。华为创新开发了OSU硬管道技术，可以提供2Mbps到100Gbps的任意颗粒联接，并且可无损快速调整。华为与国家电网在山西一起进行创新，不仅在WDM上使用OSU，而且在配电通信网和视频监控网中使用了PTMP的OSU，为国家电网提供从终端到调度中心的端到端OSU硬管道安全隔离。
绿色工业光网：突破传统网线限制，光网的极简架构实现能耗大幅下降40%，部署效率大幅提升60%。
正如郑国渠成而关中为沃野，这些年来数字化、智能化领域的生机勃发、欣欣向荣，一定程度上有赖于光网技术突破带来的网络运力提升。有产业共识、有应用场景、有技术创新、有现网实践，透过“拥抱F5.5G，创新引领万兆之城”论坛不难发现，F5.5G已经到了瓜熟蒂落的时分，距离成为现实不再遥远。在未来，全产业仍需在标准制定、政策推动、生态应用等方面通力合作，推动F5.5G的规模商用。
