上篇文章(链接),小枣君给大家介绍了宽带技术从 ISDN、xDSL 到 10G PON 的发展历程。

  F5G 是固网产业界向 5G“抄作业”的产物。它简化了代际命名方式,把一些技术进行打包,方便市场宣传和推广。

  去年以来,整个通信行业都在讨论基于 5G 的半代演进 ——5G-A。固网产业界这边,也依葫芦画瓢,跟着搞了一个 F5G-A,作为 F5G 的小代际演进。

  根据 ETSI 的说法,F5G-A 在 F5G 已有三大特征(eFBB、FFC、GRE)的基础上,又新增了三大特征(GAO、RRL、OSV)。如下图所示:

  按设想,F5G-A 可以带来 10 倍带宽、10 倍光纤连接密度、10 倍能效、6 个 9 可靠性、米级精准感知、亚毫秒级时延和 L4 级自治网络等一系列能力提升,能够更好地满足用户的宽带接入需求,进一步实现“Fibre to Everywhere(光联万物)”。

  F5G-A 是一个非常重要的演进。而 50G PON,则是这个演进的关键使能技术。

  之前的文章,我们讲到了 10G PON 时代,也就是我们现在的千兆宽带时代。

  10G 并不是 PON 技术的终点。早在 2012 年左右,业界就一致认为,PON 技术需要向更高速率演进。

  IEEE(电气与电子工程师协会)率先采取了行动。他们搞了一个 NG-EPON,在单根光纤上实现 25G 下行和 10/25G 上行,并支持和 10G EPON 兼容。25Gbps,通过多波长叠加和通道绑定技术,可以实现 50Gbps 甚至 100Gbps 速率。

  再看 FSAN(全业务接入网联盟)和 ITU-T(国际电信联盟电信标准分局)这边。

  这个方案,被 ITU-T 制定为G.989.x系列标准,最终于 2015 年完成。

  标准完成之后,这个方案却没有什么运营商采纳。因为这种波长叠加的方式,会带来可调谐光器件的高成本,而且,方案的系统成熟度也不够。

  后来,随着高速率以太网产业链的迅速成熟和规模化应用,N*10G 的这种叠加架构越来越不被看好。业界逐渐坚定了向单波高速率方向发展的决心。也就是说,不要“TDM+WDM”,只要“TDM”。

  搞单波的线G 的提升又不明显(没多久又要升级,浪费钱和时间)。那么,最佳选择,当然就是 50G。

  值得一提的是,诺基亚在 25G 上比较执着。在 ITU-T 立项受阻后,他们跑去另立山头,在 2020 年 10 月成立了 25G 对称 PON 多源协议(25GS-PON MSA)。加入的企业也不少,其中不乏 AT&T 等大公司。

  为了支持多代 PON 技术共存,ITU-T 还捣鼓了一个 G.9805 标准。

  多代共存标准(G.9805)也在这期间基本完成,为不同代际向 50G-PON 的平滑演进奠定了标准基础。(50G PON 支持 10G EPON 的兼容并存,有利于实现 IEEE 路线和 ITU-T 路线的归一,对产业链有很大好处。尽管 IEEE 还是希望坚持自己的以太网路线,不被“收编”,但作为世界上最大的 PON 市场,中国产业力量的意志难以被违背。归一到 ITU-T 路线,是大势所趋。)

  为了进一步增强 PON 的能力,还有两个标准在推进中。一个是针对低时延的G.Sup.PONLatency,另一个是针对切片的G.Sup.PONSlicing。

  总而言之,单波 50G PON(50G TDM PON)国际标准和国内行业标准均已基本就绪,为产业链上下游全面推进商用创造了条件。

  50G PON 带来了万兆的接入速度,那么,大家肯定会问,它的应用场景是什么呢?

  目前来看,业界对 50G PON 的应用场景定义仍然集中在家庭宽带、中小微企业、园区、工业等场景。

  家宽的线K(及以上)超高清视频、AR / VR / XR、裸眼 3D 等需求。

  一般来说,单个 XR 设备的连接带宽不高(380Mbps 左右),10G PON 就够用。采用 50G PON,更多是针对多并发的需求,也就是多人同时使用 XR 设备。例如家里成员多人共同参与 XR 游戏互动。

  中小微企业,主要是云桌面办公、视频会议、企业云盘等用途。国内现在在推中小微企业数字化赋能专项行动,50G PON 可以成为中小微企业的数字化转型底座。

  学校的话,一个教室里有数十名学生,多人同时使用 VR 教学,会对接入带宽产生需求。

  医院的场景更加复杂。除了传统的数字病历等以外,大带宽网络还有一些新的应用。

  例如影像查看和数字阅片。医院的影像设备数据量很大,包括多模态影像、介入式影像等。通过 50G PON 这样的万兆光网,可以有助于医务人员的数据查看和传递。

  现在运营商们大力推动 FTTR。以后,随着接入带宽的增加,可能会逐渐迈入 FTTD 阶段。

  D 是 Device,也就是说,光纤会直接接到用户终端(例如台式机、笔记本电脑、家电等)上,彻底消灭网线。

  再就是工业制造场景,这个场景是目前 50G PON 发展的重点,主要针对数据采集、工业控制、自动化及人机交互等细分场景。这些细分场景对网络的传输时延和安全可靠有着严格要求。

  在工业领域,50G PON 可能会进一步推动光纤从日常办公网络走向生产管理网络和生产现场网络,并最终走向机器内部连接。

  它会带来 FTTR 向 FTTM 的转变。M 是 Machine,也就是机器。它和刚才说的 FTTD 有些类似。现在,还提出 FTTThing 的说法,光纤到万物。

  除了上述场景之外,将 50G PON 用于 5G 小基站的回传承载,也成为一个选项(FTTCell,光纤到基站)。

  如果允许 1:64 的分光比,8 口 50G PON 线G 小基站。如果按单口 40Gbps,每个 5G 小基站 1Gbps,那就意味着,50G PON 单口可以满足 40 个 5G 小基站的回传需求。对于一般的楼宇室内覆盖来说,足够了。

  2023 年 11 月,中国移动在江苏南京现网成功完成了全球首个对称 50G PON 固移接入应用示范。北京联通完成 F5G-A 50G PON 创新应用验证。北京电信完成试点工程验证。

  2024 年 3 月,上海电信率先建成了 F5G-A 全球首个基于 50G-PON 的“万兆云宽带示范小区”,实现了万兆接入终端按需即刻使用,可以提供 3D 光感知、3D / XR 云直播、极致云交互等一系列应用。

  2024-2025 年,50G PON 将进入商用起步阶段。根据初步预测,大概在 2027 年左。

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