本文来自微信公众号“IT时报”,作者/钱立富,编辑/钱立富、孙妍。
国内千兆宽带发展犹如这天气一般热。如今,每5位固网宽带用户中,就有1位使用千兆宽带。在高速率用户持续增长拉动下,我国的家庭户均接入带宽已经达到惊人的397Mbps/户。
在千兆宽带发展如火如荼之时,万兆宽带正蓄势待发。从技术角度来看,支持万兆宽带的关键技术50G PON在加速成熟,工信部通信科学技术委员会顾问、亚太光通讯委员会主任毛谦日前表示,“我国光通信主流供应商都已具备了50G PON能力,有的还实现了100G PON”,这为万兆入户提供了基础条件。而从市场层面来看,各地运营商已经在摩拳擦掌、跃跃欲试。
业内人士预计,在今年完成商业试点验证的基础上,2024-2025年,基于50G PON技术的万兆宽带将商用上量,2026年开始形成规模部署态势。
向F5.5G演进
移动通信技术有代际之分,从1G、2G、3G发展到4G、5G,目前正向5.5G演进。
实际上,固网宽带技术也有代际演进,20世纪90年代进入PSTN/ISDN窄带时代,或者称之为F1G(第一代固定网络)时代;2000年代进入ADSL宽带时代,F2G;2005年进入以VDSL宽带时代,F3G;2010年进入以GPON/EPON技术为基础的百兆宽带时代,F4G;2018年进入以10G PON技术为基础的千兆宽带时代,F5G。
现在,固定宽带网络从F5G向F5.5G演进,主要由50G PON这位“选手”来承担通向万兆的重任。之所以选择50G PON技术,在一位业内专家看来,是因为另两项技术都不合适,“相较于目前的10G PON技术,单波25G PON没有展现出代际差的优势。而100G PON技术目前来看比较超前,产业链成熟度很低。”
于是,50G PON挑起了重担。2021年9月,国际电信联盟正式发布50G PON标准,将其定义为10G PON之后的下一代PON。2022年9月,ITU-T批准了标准的第一个修订版本,支持下行50Gbps和上行12.5Gbps、25Gbps或50Gbps。中国通信标准化协会CCSA也紧跟国际标准,开启了中国50G PON标准的制定。
在今年6月举行的2023中国光网络研讨会上,中国电信研究院接入网络研究中心专家表示:“下一代万兆宽带处于技术试点和应用探索阶段,采用50G PON技术,标准进展顺利。”
同样是在2023中国光网络研讨会上,毛谦表示:“向50G PON甚至100G PON演进是必然趋势,从目前的发展趋势来看,业界比较倾向于单波50G PON。”
今年将是突破之年
中国的光网产业发展处于全球领先位置,在全球产业生态中处于主导地位,中国产业链力量是推动50G PON成为万兆宽带关键技术的关键因素。
中国电信、中国移动、中国联通都将50G PON视为下一个重大升级。早在2021年,中国电信在《中国电信全光网2.0技术白皮书》中提出要“构建以10G PON为基础的千兆光网,积极试验和探索引入50G PON技术。”同样是在2021年,中国移动在其发布的《十四五网络演进技术白皮书》明确表示“将积极引入50G PON、400GOTN等新技术”。
中国的设备商同样积极。华为在2019年完成了业界首个50G PON技术样机测试,并于2022年完成首个现网应用验证。在年初举行的MWC 2023大会上,华为正式发布了业界首个50G PON商用解决方案。中兴通讯则先后发布了全球首台精准50G PON样机和业界首款支持50G PON和Wi-Fi 7的ONU原型机,不断完善50G PON端到端产品能力。
今年,50G PON热度更加高涨,尤其是在517世界电信日期间,三家运营商的动作令人目不暇接,上演了“追逐赛”:湖南移动宣布携手华为已完成50G PON测试验证,加快向F5G-A演进;上海电信发布《50G PON全光万兆发展白皮书》,明确表示为支持现网向50G PON平滑演进,需要推进EPON、10G EPON和50G PON三代共存技术创新,从而最大化保护既有投资;中国联通研究院发布《中国联通50G PON园区类应用场景白皮书1.0》,认为50G PON提供了泛在万兆的接入能力,可以为智能算网应用构建万兆全光接入底座。
“今年会是50G PON产业链突破阶段,之后,50G PON技术的万兆宽带将商用上量。”上述业内人士表示。
应用先从toB场景开始
千兆宽带出现之初,人们抛出了疑问:千兆应用在哪里?如今,万兆宽带也面临着同样的提问,万兆应用场景在哪里?
今年4月,中国电信研究院携手华为在江苏永鼎光电子完成了基于50G PON的工业互联网应用试点,验证了50G PON在工业AOI(自动光学检测)质检等业务中的超高带宽、稳定可靠和灵活接入能力。50G PON可以为每个质量检测点提供稳定的10Gbps以上的带宽,一个PON端口可以支持三条产线的并发检测接入,工业相机图像可以实时传递到后台进行审核和存档。
试点组网方案
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。例如3D AOI检测,每条产线通常会部署5-6个机位的工业相机,单路带宽要12Gbps,总带宽就需要60Gbps-72Gbps,需要万兆宽带来支撑。
除了工业场景,人工智能、数字城市、普惠医疗、XR元宇宙、超高清视频、网络直播、在线教育等场景在自身加速升级的同时,对于带宽的要求同样在迅速提升。
业界普遍认为,万兆宽带商用部署后极有可能首先面向ToB场景,其次是面向家庭宽带的ToH场景,大致可以分为三个阶段:2024年左右,万兆网络在泛园区接入、普惠医疗、在线教育等场景率先发展;2025年左右,以超高清视频、网络直播、XR元宇宙等场景为代表,万兆网络提供更好的随需连接方案,包括带宽和确定性;2025年之后,以工业制造、数字城市等场景为代表,万兆网络面向机器,为各种IT/OT应用提供高度确定性的连接,从最底层支持各行业的数字化转型。
万兆宽带网络技术及场景的发展是相互促进的,XR元宇宙、云计算、教育信息化、工业质检等创新应用场景的不断推广和普及,将催生出新一代万兆网络需求。