千兆光网步入发展快车道 探索“建设落地”和“应用场景”成关键

2021年的春天，千兆光网（F5G）“火了”。

今年两会，“十四五”规划和2035年远景目标纲要都明确提出了“推广升级千兆光纤网络”。“千兆光网”被首次写入了政府工作报告，工信部还出台了具体的建设行动计划。一时间，产业界对千兆光网的关注达到了新高度。

近日，华为“2021全球分析师大会”于深圳召开，在分论坛“智简全光网：加速千兆光网建设”上，广西电信总经理叶松华说，“千兆光网的建设，只能路等车，不能车等路”。在他看来，千兆光网是5G、数据中心、物联网等通信基础设施的“承载底座”，需要超前部署。

除了千兆光网的“建设落地”之外，探索“应用场景”也是一大难题。对此，华为传送与接入产品线总裁靳玉志透露，华为计划在未来5年内，聚焦教育、环境、健康、发展、生产5个领域，落实至少100个千兆光网的应用项目。

为什么要加速千兆光网的建设？

提起5G，大家并不陌生；而说到F5G，便少有人知道。5G是移动通信网络技术，重点在于无线，主要服务于手机等移动终端接入。而F5G是固定通信网络技术，重点在于有线，也被称为”千兆光网”，主要业务是固网光纤宽带接入。

对比应用场景来看，5G适用于移动性、多联接的场景，比如无人机、车联网等；F5G适用于固定性、大带宽、低时延和高安全的场景，比如工业互联网、数据中心互联和企业园区等。

和5G代表的第五代移动网络技术一样，F5G经历了四十多年的演进过程，即F1G、F2G、F3G、F4G时代，与此对应的则是语音时代、网络时代、视频时代、4K时代。在这部“进化史”中，每个时代都出现了不同的应用场景，每个时代的工作和生活都发生了巨大改变。

在过去的“宽带中国”战略下，我国实施了“光进铜退”为特征的第一次“光改”。在这个周期中，我们的FTTH（光纤到户能力）渗透率已经达到了93%。如今，“二次光改”拉开序幕，正在将过去的百兆光网升级为千兆光网。

为什么要升级为千兆光网呢？艾媒咨询数据显示，2020年中国在线教育的用户数将超过3亿，而网课不卡顿对上下行对称带宽的要求是不低于100Mbps，需要匹配运营商500Mbps的宽带套餐；中国远程办公企业规模目前已经超过1800万家，高清会议体验流畅要求网络丢包率至少小于1%。

在线教育概念图 图片来源：摄图网

在云上经济大爆发，千行百业高喊数字化转型的当下，对现有固网进行大带宽、低时延、高可靠性、部署简单的全光网络升级，已迫在眉睫。

在工信部日前印发的《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023年）》中，就提出用三年时间，到2023年底千兆光纤网络具备覆盖4亿户家庭的能力，千兆宽带用户突破3000万户，建成100个千兆城市等。

首次写入了政府工作报告、工信部出台具体的建设行动计划，“千兆光网”如今步入了发展的快车道。中国信息通信研究院技术与标准研究所副所长张海懿在论坛上表示，我国千兆光网建设正处于“爬坡期”，需要考虑“适度超前”的原则，加快10G PON、OTN等数字底座的网络能力建设。

在此背景下，广西、山东、深圳等地开始加码千兆光网建设，部分已提出明确建设目标。叶松华称，未来3年，广西电信计划将14个地市建设成为“千兆城市”，加强千兆光网与5G的协同发展；山东联通网络部技术总监李壮志也透露，2021年山东联通将全面开启云光一体探索，并结合政务、金融、医疗、制造等各行业专线需求和特点，提供行业解决方案。

建设落地需靠各方努力

实际上，全面推进千兆光网的建设并不简单。

靳玉志表示，“二次光改”提出了两方面的新要求。第一，在家庭侧要实现千兆入户，包括从FTTH再进一步升级为FTTR（光纤进房间），家庭Wi-Fi速率要实现千兆等等。第二，在行业应用侧，要用千兆光网协同5G，推动千行百业的数字化转型。

首先是FTTR，把光纤打到每个房间里。华为传送与接入产品线副总裁黄志勇向记者表示，无论是双绞线的技术还是电力线的技术都无法承载千兆的带宽。“电力线的载波是几百兆，带宽受限，所以要布光纤。未来可能需要千兆、两千兆或者更大的带宽，光纤的好处在于带宽无限加，部署之后有三十年的寿命。”

不过，黄志勇提到，以前住建部并没有明确的标准，把光纤打入房间。因此，现在华为跟住建部合作，希望在商务办公楼和住宅小区中，直接把光纤埋入房间。“FTTR这条路不仅需要政策支持，也需要包括家装公司、运营商、华为、房地产商等上下游企业的合作等等。”

数据显示，从千兆宽带接入业务的发展情况看，截至2020年，中国已经有70家省级电信运营商推出了千兆宽带商用套餐；我国千兆用户数达到了643万户，比上年末净增553万户。

不过，“提速降费”也是政府一直提及的重点。去年的政府工作报告明确提出“宽带和专线平均资费降低15%”的要求，今年的政府工作报告也明确要求中小企业宽带和专线平均资费再降10%。

在“提速降费”的趋势下，运营商和设备生产商如何盈利呢？黄志勇告诉记者，“华为公司的想法是，一方面要通过大量的技术创新，把每比特的传输成本降下来。第二方面，通过大量的场景化创新、架构化创新，让网络建设更加高效，有一个观点是‘提质提速’，最终通过满足客户差异化的体验，把以前说的人口红利转化成体验红利。”

在各大运营商大力投入建设5G的同时，还要推进千兆光网的升级。因此，除了千兆光网的建设落地和资费问题，F5G建设的投入成本，也是外界关注的重点。

黄志勇表示，从F4G、GPON到10GPON的F5G时代投资没有太多提升的，因为“光进铜退1.0”最难花的钱是当年在GPON时代把铜线拔出来布光纤，100兆的F4G时代80%的成本已经投下去了。因此百兆升级到千兆，有80%的投资不用动，只用升级局端的OLT板卡以及千兆光猫等，F5G千兆接入投资有可能是5G的1/10，甚至更少。

探索“应用场景”是关键

5G的浪潮滚滚向前，当前5G面向B端的应用探索也是热点，行业融合应用正在加速推进，而千兆光网的应用探索相对5G还较少。千兆光网发展，基础在建，关键在用，如何推进千兆光网的创新应用，是目前各方关注的焦点。

工业和信息化部通信科学技术委员会常务副主任韦乐平曾表示，千兆光网接入不仅是千兆5G接入的补充，甚至在许多性能参数上优于5G。5G适用的业务场景包括室外移动场景和光纤难以部署的场景，而光纤的优势在于家庭、办公室、车间、医疗、视频监控等固定场景的覆盖，以及有高带宽、高质量需求网络的场景。

固定场景是光纤的优势领域 图片来源：摄图网

不过，当前我国光纤网络和5G网络水平已在全球领先，在“双千兆”网络应用方面已进入“无人区”，正处于集中探索研究阶段。

靳玉志表示，教育信息化、医疗数字化、工业互联网等场景都是千兆光网的应用场景：大学里，教学、生活场景负责，用户数量巨大；医院同样面临数据多、传输压力大等问题，并且在远程医疗中，要求低时延等等。

在论坛上，深圳市南山人民医院网络技术科主任朱岁松分享了“全光网络”在智慧医疗中的创新应用。朱岁松表示，医院采用“全光园区”方案后，网络稳定可靠，医疗影像系统访问时长由近20秒提升到1秒以内。同时基于该网络实现了协和深圳医院89家社康诊所，5家综合医院的病案共享转诊。

据他介绍，一张普通的CT光片对大部分病患而言都很难看懂，但一套完整的三维医学影像能够有效的让患者认识到自己的病情，可这样的三维影像需要三百张CT光片才能组成。千兆光网的加持大大提升了院区访问医疗影像系统的速度，让更多的三维医学影像构建成为了可能。

实际上，对于千兆光网的应用场景，华为也一直在探索。黄志勇告诉记者，“to B的场景中，比如矿山，其实特别需要F5G。因为矿山很多树型巷道，无线信号在巷道传输非常难，并且煤矿下面是易燃易爆的场景。F5G带宽大、时延低，而且基于工业PON或者光的技术是无源的，可以大大减少防爆箱的数量。”

黄志勇还提到，在一些强电的制造场景，比如说汽车加工，一些焊接点火石花的场景中，带电的都不如光纤抗干扰效果好，也是适合F5G的场景。据了解，为了探索更多的应用场景，华为将启动“追光者100”行动计划，在未来5年内聚焦教育、环境、健康、发展、生产等5个领域，落实至少100个千兆光网的应用项目。