文/中国联通研究院副院长、首席科学家 唐雄燕
F5G标准和"光联万物"的愿景受到业内广泛关注。本文围绕"联家、联企、联算、绿色全光底座"四大场景新需求，探讨F5G Advanced的发展方向，为推动行业融合应用提供借鉴。
2020年2月，ETSI正式发布F5G，即第五代固定网络，提出"光联万物"的行业愿景，并以10G PON+FTTR、Wi-Fi 6、单波200G+OXC为核心技术，首次定义了固网代际的技术架构。F5G标准和"光联万物"的愿景一经提出，迅速引起业内广泛关注。
经过ETSI两年多的努力，F5G从标准组织到行业应用都实现了快速发展，ETSI F5G产业工作组拥有近100个成员，提交了1000多份文档，极大地推动了F5G行业应用的标准化。
2021年底WBBA的成立，将进一步凝聚产业共识，加快F5G从标准到行业应用的进程。与国际发展相呼应，2021年3月，中国工业和信息化部发布了《"双千兆"网络协同发展行动计划》，系统推进F5G和千兆光网建设，中国F5G产业发展也步入了快车道。
F5G正式发布的时候，针对其未来发展的研究也已展开。面向2025~2030年，将会出现更多的新型应用，如家庭方面，VR/AR、智能家居等新场景将会逐渐普及，终端联接数量也大幅增加；而随着光纤联接到工厂、机器，光网络实现了从电信级向工业级的演进；算力网络的提出，则推动作为算网底座的全光传输网络需要具备超低时延和广泛接入的能力；绿色节能的普遍共识也推动着光纤网络向更绿色的网络架构转型，这些都推动F5G向着下一步迈进。基于上述需求，2022年9月，ETSI发布了《F5G Advanced and Beyond》白皮书，描述了F5G Advanced的驱动力、场景和关键技术，为未来F5G发展定义了新的目标和能力。2022年底，F5G Advanced 在ETSI完成立项，开始启动标准制定。
中国联通全光网战略，开启"智能融合"新篇章
为推动传统通信网络向"新一代数字基础设施"转型、更好赋能经济社会数字化发展，中国联通于2021年提出了CUBE-Net3.0网络创新体系和算网一体的目标架构，全面定义了"联接+感知+计算+智能+安全"的新一代数字信息基础设施，开启了"智能融合"服务新篇章。CUBE-Net3.0的发展理念与F5G Advanced高度吻合，在整体网络架构、组网方案、设备形态、业务能力等方面的全面优化，将能够更好匹配多样化的复杂业务环境。
2022年11月，中国联通携手全球21家产业伙伴联合发布了《F5G Advanced产业白皮书》，明确了F5G Advanced "10G Everywhere泛在接入、OTN to EverySite低时延圈、全光自智网络及通感一体"的产业愿景，围绕"联家、联企、联算、绿色全光底座"四大场景新需求探讨F5G Advanced应该具备的新架构与新能力，重点定义了F5G Advanced的核心特征、网络能力、演进路径及关键支撑技术。
全光底座目标网，使能业务新场景
为了满足家庭、企业、计算场景的新业务需求，联通集团整合端到端全光底座目标网架构，构建差异化竞争力。
全光联家
通过FTTR为智能家居提供优质联接，OLT+OTN集成边缘计算能力，可以降低时延，提升用户体验；
家庭宽带已经从提供一根光纤的FTTH发展到提供一个光网络的FTTR。未来，全光家庭网络将持续演进，使能家庭智能化。在FTTH阶段，全光网络的绿色低碳、高带宽、高稳定性、低时延等特点，为全光家庭奠定了基础。下一阶段，随着智能家庭业务的发展，宽带套餐将逐渐升级到500-1000Mbps，4K/8K/VR、智能家居、在线办公/教育、直播等高价值业务应运而生。中国联通通过提供10G PON+FTTR千兆带宽，让家庭用户真正享受千兆体验，率先打造了全新的"星级宽带"家庭网络。在未来的智能家居阶段，XR、8K超高清、云游戏、健康医疗等多元化沉浸式应用和生产服务将出现，对服务质量的要求更高，网络技术需要继续升级到50G PON和Wi-Fi7，提供更强的宽带接入和家庭IoT服务。
全光联企
企业和制造业数字化正在加速发展。在办公、学校、医院场景中，XR得到广泛应用，数据上云成为必然趋势，跨区域智能协作逐渐成为主流，如医院远程诊疗、学校XR智能教学、互动办公等。在工业制造领域，随着智能化、无人化、柔性制造技术的发展，3D机器视觉质量检测、云化PLC、集中控制应用逐渐成为工业制造的主流，对网络可靠性、带宽和时延提出了更高的要求。F5G Advanced采用50G PON、FTTR Wi-Fi 7等新能力，实现1-10Gbps的无缝覆盖和微秒级确定性时延，为企业客户提供良好的网络体验，打造支撑工业互联网的全光底座。对于大型企业，提供P2P OSU/OTN连接，确保连接的可靠性和安全性。针对中小企业，提供PON+OTN专线，优化时延，提升质量，实现差异化优质连接。通过OSU N*2Mbps小颗粒联接技术，能够大幅提高硬管道资源利用率，以优质联接助力行业数字化转型；在工业光网络中，通过提供微秒级时延和99.9999%超高可靠性，赋能工业互联网，实现精益制造。
全光联算
2022年2月，国家发改委、中央网信办、工信部、国家能源局联合下发通知，同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃和宁夏建设八大算力枢纽节点，"东数西算"工程正式启动。优化东西部互联网络和枢纽节点间直连网络，打造支撑算力发展的运力网络成为一项重要任务。面向数据中心互联和算力调度，构建全光运力网络，打造用户入算、枢纽内及枢纽间的1-5-20ms低时延圈将成为必然趋势。中国联通全光底座将全光锚点升级为离用户只有几百米的算力锚点，实现一跳入算：从锚点到市级算力中心的时延可低至1ms，到省级算力中心为5ms，到集群算力中心为20 ms。
绿色光网
绿色低碳发展已成为全球共识。随着行业数字化发展，网络容量需求快速增长，网络能效升级势在必行。作为最节能的传输解决方案，端到端全光网络可以显著降低能耗，打造更加绿色的传输网络。此外，在全光网络中，还可以从三个维度持续提高能效。
架构维度：采用全光OXC技术优化传统ROADM架构，单站空间可减少90%，功耗可降低60%以上。通过C+L频谱资源扩展和线路速率提高，可大大提高系统容量，降低单比特的系统功耗。
站点维度：现有SDH网络仍部分存在，通过SDH升级到OTN，可极大提升空间和能效使用效率。结合创新的OSU统一承载技术，可大大提高网络通道利用率和业务承载能效。
运维维度：采用动态节能技术，根据业务端口的实际承载带宽动态调整设备功耗，可以显著提高网络能效。
F5G Advanced标准的完善和发展，离不开全产业的共同努力。中国联通希望为F5G-Advanced发展提供可参考的场景需求和技术走向，为网络演进探索可行的路线，促进产业形成共识，推动行业融合应用，共同迈向F5G Advanced。
本文转载自《华为技术》，原文链接：https://www.huawei.com/cn/huaweitech/publication/202301/55g-develop-broadband-industry 
