随着数字化进程推进,以10G PON等全光技术为代表的F5G固定网络,筑起了数字经济的发展底座。
在中国,三大运营商已规模部署10G PON网络,有力支撑超高清视频、智慧制造、智慧医疗等新应用发展。就在近期第二届“千兆城市”高峰论坛上,又有81个城市获“千兆城市”授牌(总数达到110个,约占全国地级市数量的三分之一),足以显示我国千兆光网出色成绩。
展望未来2至5年,是从千兆时代迈向万兆时代的关键阶段。生成式AI(Generative AI)、元宇宙、AR/VR、工业互联网等诸多应用的兴起需要具有更高大带宽、更低时延、更高可靠等特征的网络。这不仅对接入网络的带宽、时延等提出新的要求,也要求运营商在网络升级时,满足从千兆时代迈向万兆时代的需求。
那么如何构建面向万兆时代的全光接入呢?当下,中国在光接入网络发展中起着举足轻重的作用。笔者从中国运营商专家关于全光接入发展的分享中发现,50G PON已经在候选方案中脱颖而出,成为产业界一致认可的下一代支撑万兆时代全光接入的关键技术。正如唐代诗人王湾《次北固山下》中的一个诗句 “潮平两岸阔,风正一帆悬”,50G PON正是乘风破浪、走向远方的领头帆船。
潮平两岸阔:50G PON成万兆时代基石
在万兆时代,我们为何需要50G PON?想要回答这个问题,我们需要从以下几方面分析。
首先,50G PON技术更有优势。50G PON采用单纤双向传输,可以基于已有的PON网络升级部署,是ITU-T确认的下一代PON技术标准。据业内专家介绍,50G PON标准相对于10G PON,可以提供5倍以上的接入带宽、更好的业务支持能力(大带宽、低时延、低抖动)、网络保护/安全,以及支持GPON、10G PON的共存和平滑演进,并尽可能兼容已有的ODN网络,保护运营商的投资。
其次,50G PON支持更丰富的业务场景。按照ETSI对光联万物的愿景,50G PON不仅仅带来带宽提升,还包含全业务承载、低时延、智能化等丰富内涵,可服务于家庭、政企、园区、工业互联网、入云等多样化的业务场景。比如,在园区Wi-Fi 7接入汇聚场景,需要超过10G的回传能力,来更好地发挥Wi-Fi 7速率和覆盖优势。而在医院单台3D CT机需要1G~10G带宽将扫描大数据实时上传,供医生诊断使用。与此同时,沉浸式的XR也将为家庭娱乐、企业在线协作等提供虚拟数字化交互。这些场景都对带宽和时延等需求都有了极大提升,而50G PON的能力则可以满足新业务的应用需求。
最后,产业普遍认可50G PON。过去,10G PON将演进到25G PON还是50G PON,存在一些不同声音。光通信行业市场调研机构LightCounting认为,在中国市场带动下,从下一代PON的规模部署初期开始,50G PON将在总出货量方面成为相对于25G PON的明显赢家。在2022中国光网络研讨会上,中国通信学会光通信专业委员会荣誉主任、中国FTTH论坛主席毛谦指出,在未来实现万兆光宽的技术路线上,25G PON过渡既费时间又费资金,无法支持太多的万兆用户,50G PON才是更好的选择。
风正一帆悬:产业链已成熟,获得运营商广泛支持
既然50G PON已是万兆时代基石,那目前是否已是“风正一帆悬”,可加速前行呢?对此,笔者认为可从50G PON产业链、运营商支持两个维度分析。
一方面,50G PON产业链已成熟。我们可以从标准、光模组、商用方案等三个方面来研究下。
第一,50G PON标准已成熟。ITU-T于2021年9月正式发布50G PON标准作为10G PON之后下一代PON的唯一标准。笔者认为,50G PON标准的确立为宽带业务从千兆迈向万兆时代奠定了基础。
第二,50G PON光模组已商业化。光迅科技、海信宽带等陆续推出50G PON光模组,支持完全兼容现有的PON网络架构。
第三,华为作为头部厂商已率先推出50G PON商用方案。比如,在2019世界移动大会期间,华为就已发布全球首台单波50G PON样机,并和多家全球领先运营商合作完成验证测试。2023年世界移动大会上华为发布了全球首个50G PON商用方案。
另一方面,50G PON已获得全球运营商普遍认可。
首先,从中国三大运营商对50G PON技术的公开分享,我们可看出这点。
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。据了解,2016年,中国电信就启动下一代PON技术预研,并在ITU-T共同立项50G PON标准,牵头架构和需求标准G.9804.1,以及多代PON共存的G.9805标准,在行业内提出了2代和3代PON多模共存的方案。2021年3月和2022年8月,中国电信联合华为,针对功率预算、速率、波长等关键特性,分阶段完成了50G PON样机验证,可支撑运营商现网不同PON系统向50G PON平滑演进升级。中国电信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,和合作伙伴一起推动50G PON技术和发展和应用,繁荣生态。
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。中国移动指出,50G PON上低时延和网络切片技术的应用,将支持更多业务场景,包括家庭和企业宽带业务,一体化5G小站回传,垂直行业的应用等等。在2022中国移动合作伙伴大会上,中国移动研究院联合业界合作伙伴发布《NGOAN技术发展白皮书》。此外,中国移动还是50G PON物理层核心标准的编辑人单位,在高功率预算收发、低时延、多速率均衡等领域有着丰富技术攻关和创新成果,并与产业伙伴一道率先完成样机现网技术实验。
中国联通认为,10G PON之后,PON产业将会在ITU-T定义的50G PON走向融合,50G PON可以满足万兆业务应用创新的发展需求。在2021年,中国联通发布CUBE-Net 3.0网络架构,将50G PON列为实现超宽优质光纤接入的重点技术。2022年10月中国联通携手产业伙伴共同发布《F5G Advanced产业白皮书》,明确指出50G PON就是支持10Gbps接入的关键技术。据介绍,现阶段,中国联通主要关注50G PON兼容性及现网验证、FTTR 光纤延伸、边缘计算能力下沉、自智网络、新型数智算力接入网等问题。此外,中国联通还积极参与标准编制,推进50G PON的ITU和CCSA标准制定与发布。中国联通评估当前新型业务发展呈现出智能化和泛在化的趋势,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。
其次,海外领先运营商也普遍看好50G PON未来。GlobalData电信技术与软件部研究总监Emir Halilovic认为,50G PON系统设计和演示的所有关键特性,是推动运营商宽带业务发展的可靠保障,可支持多场景应用,可满足运营商各类客户的需求。同时,瑞士电信、法国电信、Telefonica等全球TOP运营商也明确选择50G PON作为未来发展方向。
笔者观察:方向明确,50G PON成运营商未来选择
基于以上分析,我们发现50G PON在标准研究制定、产业链发展、运营商支持等方面都已准备就绪,是未来PON技术的发展方向。面向未来10年,50G PON必将会成为全球运营商的选择。乘风破浪会有时,直挂云帆济沧海。基于设备厂商、运营商、产业链的积极探索,我们可以看到50G PON将成为构建未来万物智联的全光底座核心,支撑数字经济和美好生活的发展。