中國(guó)聯(lián)通50G PON園區(qū)類場(chǎng)景應(yīng)用白皮書

中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書2023年5月中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.0 1 2 2(二).大帶寬、超低時(shí)延、安全可信的50GPON 4 5(四).50GPON在自智網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 7三、園區(qū)類場(chǎng)景需求 9(一).智慧教室 9(二).智慧辦公 (三).智慧工業(yè) (四).全光醫(yī)院 (五).直播基地 (七).智慧交通 四、萬(wàn)兆接入應(yīng)用分析 中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.0近年來(lái)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為促進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力量，而以5G和光纖網(wǎng)絡(luò)為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施，則構(gòu)成了數(shù)字經(jīng)濟(jì)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“核心支撐”和數(shù)字底座。全光網(wǎng)絡(luò)的推廣為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了新的活力，是促進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化主要抓手。全光網(wǎng)絡(luò)是園區(qū)網(wǎng)絡(luò)、5G、數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施的“承載底座”,在拉動(dòng)有效投資、促進(jìn)信息消費(fèi)、賦能千行百業(yè)等方面發(fā)揮了重要作用。到2022年，我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)50.2萬(wàn)億元，穩(wěn)居世界第二，占GDP比重提升至41.5%。工信部2021年制定《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》極大地推動(dòng)千兆光網(wǎng)的建設(shè)。截止到2023年2月，已有超過(guò)95%的用戶通過(guò)光纖接入使用固定寬帶，而其中千兆用戶超過(guò)了一億。在2023年第二屆“千兆城市”高峰論壇上，有81個(gè)城市獲得了“千兆城市”的授牌，千兆城市累計(jì)總數(shù)已達(dá)到110個(gè)，在全球處于領(lǐng)先地位。中國(guó)聯(lián)通是國(guó)家通信建設(shè)的主力軍，2022年底光纖入戶已覆蓋4.5億戶家庭，10GPON占比40%,全面支撐千兆業(yè)務(wù)和FTTR業(yè)務(wù)，截止2023年1月已通過(guò)全屋光寬帶發(fā)展120萬(wàn)FTTR用戶，讓廣大消費(fèi)者享受到全光真千兆的體驗(yàn)，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。在全球范圍內(nèi)，F(xiàn)5G已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)共識(shí)，推動(dòng)了全光產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。在2022年中國(guó)聯(lián)通牽頭聯(lián)合20多家國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商和行業(yè)伙伴發(fā)F5G后續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵特征之一，而50GPON則是支撐萬(wàn)兆泛在接入的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)。日益繁榮的全光產(chǎn)業(yè)鏈為寬帶業(yè)務(wù)的跨代發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的社會(huì)、需求和技術(shù)基礎(chǔ)，正推動(dòng)著寬帶從千兆向萬(wàn)兆時(shí)代穩(wěn)步邁進(jìn)。50GPON做為下一代萬(wàn)兆時(shí)代的關(guān)鍵支撐技術(shù)，可以基于當(dāng)前ODN網(wǎng)絡(luò)完成從千兆向萬(wàn)兆的升級(jí)，實(shí)現(xiàn)用PON全光網(wǎng)絡(luò)作為基座的廣泛聯(lián)接。在面向校園、醫(yī)院和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景中，50GPON的超高帶寬、超低時(shí)延和超低抖動(dòng)等特性可以滿足確定性網(wǎng)絡(luò)需求，支撐園區(qū)XR教學(xué)，CT電子化閱片，機(jī)器視覺(jué)等新應(yīng)用技術(shù)的普及，將全光萬(wàn)兆業(yè)務(wù)和服務(wù)能力推廣到園區(qū)類場(chǎng)景，進(jìn)而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的高質(zhì)量發(fā)展。為此，中國(guó)聯(lián)通對(duì)園區(qū)類場(chǎng)景的應(yīng)用發(fā)布此白皮書，供業(yè)界同仁研討。(一)50GPON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展2018年，ITU-T啟動(dòng)50GPON標(biāo)準(zhǔn)的制定，其兼容現(xiàn)有10GPON網(wǎng)絡(luò)的融合發(fā)展路線得到業(yè)界普遍認(rèn)可，50GPON成為下一代PON的主流技術(shù)，系統(tǒng)采用點(diǎn)到多點(diǎn)架構(gòu)和時(shí)分復(fù)用技術(shù)；2021年4月ITU-T完成第一版50G-PON的發(fā)布：此版本支持了下行50Gb/s接入的帶寬能力，上行支持12.5Gb/s和25Gb/s的非對(duì)稱接入，并支持與GPON或者10GPON兩代共存的能力；2022年9月ITU-T發(fā)布50GPON的鼓長(zhǎng)鼓長(zhǎng)第一個(gè)修訂版本，新增了對(duì)稱50GPON的技術(shù)規(guī)格，以及支持GPON、10GGPON和50GPON三代共存的特性。中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)CCSA也緊跟國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，開啟了中國(guó)50G-PON標(biāo)準(zhǔn)的制定。CCSA50GPON的總體需求、物理層和協(xié)議層標(biāo)準(zhǔn)均已完成報(bào)批稿，即將發(fā)布。中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合其他運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商，共同推動(dòng)了50GPON標(biāo)準(zhǔn)的成熟。50GPON標(biāo)準(zhǔn)與原有的10GPON(包括10GGPON和10GEPON)網(wǎng)絡(luò)融合共存。50GPON下行波長(zhǎng)選擇了1342±2nm,上行波長(zhǎng)有三選項(xiàng)一：1270±10nm,可與GPON共存；選項(xiàng)二：1300±10nm,可與10GPON共存；選項(xiàng)三：1286±2nm,可以與GPON、10GPON共存；EPON由于存在寬譜ONU(波長(zhǎng)為1310±50nm),其上行波長(zhǎng)與50GPON的上行波(波長(zhǎng)為1310±20nm)共存。圓中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.0為了與現(xiàn)網(wǎng)10GPON網(wǎng)絡(luò)共存，其ODN鏈路預(yù)算需要維持32db甚至更高。而50GPON接入帶寬相比10GPON提升5倍，OLT、ONU設(shè)備要達(dá)到同樣功率預(yù)算的技術(shù)挑戰(zhàn)更大。與此同時(shí)，多代PON技術(shù)共存對(duì)OLT光模塊尺寸挑戰(zhàn)巨大。支持MPM(Multi-PONModule)光模塊的小型化光模塊標(biāo)準(zhǔn)待制定，此模塊需要同時(shí)支持50GPON和10GPON接入，甚至包括1GPON接入。50GPON技術(shù)相對(duì)與原有的PON技術(shù)具備更大的帶寬、更低的時(shí)延和更加安全的網(wǎng)絡(luò)通信：>支持上下行最大50Gbps速率，同時(shí)上行還可以根據(jù)實(shí)際需求選擇12.5Gbps或25Gbps;>平均單向延遲不超過(guò)100μs,定時(shí)精度不超過(guò)50ppb,可以通過(guò)以下技術(shù)共同實(shí)現(xiàn)：1)使用獨(dú)立波長(zhǎng)開窗技術(shù)，可以消除因ONU上線、測(cè)距的開窗導(dǎo)致的時(shí)延；2)使用單幀多burst可以有效降低上行業(yè)務(wù)的排隊(duì)時(shí)延；支持上下行加密使用國(guó)密SM4算法?；谝陨霞夹g(shù)特點(diǎn)，50GPON不僅提供能為每個(gè)接入點(diǎn)提供超過(guò)10Gbps的能力，還在業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障上進(jìn)行了升級(jí)。50GPON不但可以升級(jí)傳統(tǒng)的家寬業(yè)務(wù)，還可以為運(yùn)營(yíng)商拓展和升級(jí)園區(qū)類業(yè)務(wù)場(chǎng)景，如企業(yè)高速上網(wǎng)、高速入云業(yè)務(wù)、園區(qū)Wi-Fi7回傳、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等。中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.050GPON不僅帶來(lái)帶寬的提升，還包含全業(yè)務(wù)承載、低時(shí)延、智能化等豐富內(nèi)涵。同時(shí)將Wi-Fi7等技術(shù)的融合進(jìn)50GPON的FTTH 于政企、園區(qū)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、入云等多樣化的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。對(duì)于50GPON組網(wǎng)來(lái)說(shuō)，接入方式分為下列兩種方式：1)有線接入有線接入是連接固定設(shè)備的主要方式之一，在ONU升級(jí)到50GPON后可以提供更大的帶寬。主要的接口類型包括：網(wǎng)線接口，主要形態(tài)為1G和10G接口；光纖接口，主要形態(tài)為1G、10G和25G接口；語(yǔ)2)無(wú)線接入當(dāng)前無(wú)線接入的主要方式為Wi-Fi5和Wi-Fi6。Wi-Fi7(IEEE定稿，預(yù)計(jì)2024年底完成標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，Wi-Fi7可向后兼容前代Wi-Fi設(shè)備。Wi-Fi7理論支持高達(dá)30Gbps的吞吐量，大約是Wi-Fi6的3倍，如果不使用6Ghz頻段，理論吞吐量也可達(dá)14Gbps。Wi-Fi7協(xié)議帶來(lái)的主要技術(shù)變革點(diǎn)包括：>理論支持最大320MHz帶寬，如果6GHz頻段在中國(guó)不可使用，則最大頻寬為240MHz;>支持Multi-RU機(jī)制允許將多個(gè)RU分配給單用戶的機(jī)制；>支持更高階的4096-QAM調(diào)制技術(shù)；游特性提供低時(shí)延的無(wú)縫漫游能力；>支持更多的數(shù)據(jù)流，MIMO功能增強(qiáng)；隨著光纖部署的不斷下移，F(xiàn)TTR將光纖資源從中心機(jī)房延伸到每一個(gè)辦公室、每一個(gè)機(jī)器。在企業(yè)內(nèi)部放置主FTTR設(shè)備，然后使用光電復(fù)合纜或光纜連接從FTTR設(shè)備，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)每一個(gè)房間和機(jī)器的千兆甚至萬(wàn)兆Wi-Fi覆蓋。同時(shí)，F(xiàn)TTR主從一張網(wǎng)管理，支持極簡(jiǎn)的業(yè)務(wù)發(fā)放和智能運(yùn)維。有線接入-》桌面云業(yè)務(wù)互聯(lián)安防監(jiān)控園區(qū)無(wú)線智能樓宇生產(chǎn)網(wǎng)互動(dòng)娛樂(lè)園區(qū)IOT圖2典型50GPON園區(qū)組網(wǎng)中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.0(四)50GPON在自智網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用電信管理論壇(TelecomManagementForum,TMForum)和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(EuropeanTelecommunicationStandardsInstitute,ETSI)、中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ChinaCommunicationsStandardsAssociation,CCSA)等標(biāo)準(zhǔn)組織近年來(lái)發(fā)布多個(gè)關(guān)于自智網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)引入大數(shù)據(jù)、Al等新技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建數(shù)據(jù)與知識(shí)驅(qū)動(dòng)的智能極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)家寬、政企、工業(yè)業(yè)務(wù)端到端數(shù)字化運(yùn)維能力，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)感知、分析、決策和執(zhí)行。商業(yè)層售前：商業(yè)意圖交互業(yè)務(wù)意圖交互網(wǎng)絡(luò)Ai網(wǎng)絡(luò)資源融知--面向用戶中心的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)智慧運(yùn)葺----面向融合業(yè)務(wù)的云化核心網(wǎng)絡(luò)面向算網(wǎng)一體的融合承藏網(wǎng)絡(luò)面向品質(zhì)連接的全光網(wǎng)絡(luò)可信指令礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)意圖閉環(huán)意困閉環(huán)數(shù)字化決策分析圖3中國(guó)聯(lián)通自智網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)架構(gòu)中國(guó)聯(lián)通基于市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展，結(jié)合自身“網(wǎng)絡(luò)+平臺(tái)+應(yīng)用”的實(shí)踐與“四零四自”(四零：零等待、零故障、零接觸、零風(fēng)險(xiǎn)；四自：自規(guī)劃、自配置、自修復(fù)、自優(yōu)化)愿景，提出中國(guó)聯(lián)通自智網(wǎng)絡(luò)“三化三層三閉環(huán)”的目標(biāo)架構(gòu)。該架構(gòu)圍繞“網(wǎng)絡(luò)層-業(yè)務(wù)層-商業(yè)層"構(gòu)建“數(shù)字化、智能化、敏捷化”的能力，通過(guò)“知中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.0識(shí)閉環(huán)、任務(wù)閉環(huán)、意圖閉環(huán)”牽引中國(guó)聯(lián)通自智網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量發(fā)展。50GPON作為自智網(wǎng)絡(luò)底座的關(guān)鍵構(gòu)成，其目標(biāo)是提供一個(gè)大帶寬、低時(shí)延的全光接入和全面、準(zhǔn)確、快速、高并發(fā)的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)上報(bào)。全面是指50GPON網(wǎng)絡(luò)將提供ODN、物理層、控制層、網(wǎng)元層、網(wǎng)絡(luò)層全方位的數(shù)據(jù)；準(zhǔn)確是指OLT對(duì)光功率、距離、時(shí)延的測(cè)量等需要提升一個(gè)精度；快速是指OLT將現(xiàn)有的分鐘級(jí)采集提高至秒級(jí)甚至毫秒級(jí)；高并發(fā)是指OLT能同時(shí)采集的ONU個(gè)數(shù)將從K級(jí)別升級(jí)到十K級(jí)別。隨著采集精度、頻度和并行度的提升，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捯蠛虲PU算力要求將會(huì)提升數(shù)倍，甚至數(shù)十倍，數(shù)據(jù)采集依賴于50GPON的大帶寬、低時(shí)延、數(shù)字化(DSP)能力；數(shù)據(jù)上報(bào)則需要更加實(shí)時(shí)的Telemetry等技術(shù)?？刂破骱蚈LT/ONU內(nèi)置的Al組件為50GPON園區(qū)類場(chǎng)景帶來(lái)豐富的智能化體驗(yàn)。Al組件通過(guò)深入探析網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用指標(biāo)，在此基礎(chǔ)調(diào)優(yōu)、動(dòng)態(tài)功耗節(jié)能、設(shè)備故障定位、設(shè)備壽命預(yù)測(cè)等特性，支撐質(zhì)差整治閉環(huán)、重點(diǎn)客戶保障、行業(yè)特色應(yīng)用。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全光接入網(wǎng)從面向家庭走向千行百業(yè)，助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。在園區(qū)類場(chǎng)景中，大并發(fā)、強(qiáng)實(shí)時(shí)交互類應(yīng)用，如XR課堂師生互動(dòng)、醫(yī)院綜合業(yè)務(wù)并發(fā)(3D閱片、手術(shù)輔助、介入式影像等)、工業(yè)質(zhì)檢等新型業(yè)務(wù)落地，需要萬(wàn)兆技術(shù)保障卓越的網(wǎng)絡(luò)性能和差異化體驗(yàn)。此外，大帶寬、高突發(fā)類應(yīng)用，如直播基地、智慧文旅、智慧交通等場(chǎng)景下的視頻回傳，需要以50GPON為代表的萬(wàn)兆技術(shù)帶來(lái)體驗(yàn)升級(jí)。圖4園區(qū)類場(chǎng)景萬(wàn)兆接入需求概覽教育部在《教育信息化“十三五”規(guī)劃》和《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》明確，通過(guò)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)區(qū)域教育資源均衡配置機(jī)制，緩解教育數(shù)字鴻溝，實(shí)現(xiàn)教育公平。同時(shí)，加快面向下一代網(wǎng)絡(luò)的高校智能學(xué)習(xí)體系建設(shè)，加強(qiáng)大容量智能教學(xué)資源建設(shè)，加快建設(shè)在線智能教室、智能實(shí)驗(yàn)室等智能學(xué)習(xí)空間，提升教學(xué)效果?！侗本┦小笆闹袊?guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.0五”時(shí)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃(2021-2025年)》明確，到2025年智慧校園覆蓋率達(dá)到85%以上。在智慧教室，學(xué)生和老師的互動(dòng)不會(huì)局限在教室的“第一空間”,擬空間中，師生邊界更加模糊，師生互動(dòng)更加自然，且不受地理因素制約，真正實(shí)現(xiàn)教育資源的共享；另一方面，XR技術(shù)結(jié)合虛擬和現(xiàn)實(shí)，將復(fù)雜、危險(xiǎn)、被動(dòng)的示教過(guò)程，轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M仿真中的自主探索學(xué)習(xí)。通過(guò)對(duì)新知的反復(fù)嘗試，達(dá)到更好地教學(xué)效果。未來(lái)智慧教室業(yè)務(wù)需要通過(guò)萬(wàn)兆接入來(lái)承載，即50GPON光纖接入+Wi-Fi7無(wú)線連接。原因有三：其一，通常XR設(shè)備的平穩(wěn)帶寬>300Mbps,需要較高的數(shù)據(jù)碼率和數(shù)據(jù)傳輸可靠性，保證XR業(yè)務(wù)的良好體驗(yàn)。其二，XR教學(xué)內(nèi)容的互動(dòng)是高交互業(yè)務(wù)。典型的業(yè)務(wù)如VR示教需要網(wǎng)絡(luò)時(shí)延<20ms,對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延及Wi-Fi空口抗干擾有非常高的要其三，教室教學(xué)互動(dòng)是高并發(fā)的。老師下達(dá)統(tǒng)一指令時(shí)會(huì)產(chǎn)生較高的流量并發(fā)。這不僅要考慮到教室出口帶寬是所有師生設(shè)備平穩(wěn)流量的疊加，也要考慮到內(nèi)容點(diǎn)播時(shí)的高峰值帶寬。假設(shè)一個(gè)教室35個(gè)學(xué)生同時(shí)上課，一個(gè)XR設(shè)備的連接帶寬達(dá)380Mbps,這就需要13.3Gbps的網(wǎng)絡(luò)帶寬支撐單教室數(shù)據(jù)回傳。中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.0在中央及地方政府推動(dòng)下，各地產(chǎn)業(yè)園區(qū)快速發(fā)展。高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)接入質(zhì)量，逐漸成為吸引優(yōu)秀企業(yè)入駐的重要因素。尤其是在近些年，新型辦公方式，如高清視頻會(huì)議、社交化辦公工具、共享文件、虛擬現(xiàn)場(chǎng)等，極大地推動(dòng)了辦公園區(qū)及樓宇對(duì)ICT基礎(chǔ)能力的需求?；诮K端機(jī)和集中式服務(wù)器的云桌面辦公模式已十分普遍。這一云化辦公模式的體驗(yàn)始終不理想。虛擬桌面的經(jīng)常出現(xiàn)卡頓，時(shí)延等問(wèn)題。此外，數(shù)據(jù)讀寫、媒體播放也相比獨(dú)立PC設(shè)備有明顯差距。這位問(wèn)題的本質(zhì)，還是在于帶寬不足以支撐端-云的無(wú)差異體驗(yàn)。萬(wàn)兆園區(qū)時(shí)代，由于網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬與PC總線傳輸速率相當(dāng)(~5Gbps),業(yè)務(wù)部署在本地還是中心化服務(wù)器內(nèi)，沒(méi)有明顯差別。而萬(wàn)兆上行連接能力，拓寬了企業(yè)與云之間的管道。企業(yè)云業(yè)務(wù)的體驗(yàn)發(fā)生質(zhì)變，如資料極速傳輸、算力租用，推動(dòng)真正意義上的企業(yè)上在出現(xiàn)并普及，如裸眼3D的平板、AR眼鏡，智慧桌面和投影儀。保障這些設(shè)備的使用體驗(yàn)，需要更高的無(wú)線接入帶寬和更小的漫游時(shí)延。Wi-Fi是園區(qū)場(chǎng)景無(wú)線覆蓋的最佳選擇。相比于5G,Wi-Fi具備成本優(yōu)勢(shì)，并且能在園區(qū)、樓宇等動(dòng)線明確的區(qū)域，做更加有針對(duì)性的信中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.0目前，Wi-Fi6正逐步向Wi-Fi7演進(jìn)，其理論峰值傳輸速率達(dá)端口下掛4個(gè)ONU,每個(gè)ONU攜帶4個(gè)Wi-Fi接入點(diǎn)，即16倍匯聚。這意味著一個(gè)PON端口的平均匯聚速率達(dá)48Gbps,需要用50GPON接入技術(shù)承載。即使考慮20%的活躍度，匯聚速率達(dá)9.6Gbps,超過(guò)了10GPON的承載能力，產(chǎn)生帶寬升級(jí)需求。我國(guó)是全球制造業(yè)第一大國(guó)。2022年，我國(guó)全部工業(yè)增加值突破40萬(wàn)億元大關(guān)，占GDP比重達(dá)到33.2%;其中制造業(yè)增加值占GDP比重為27.7%,制造業(yè)規(guī)模連續(xù)13年居世界首位。而今，“中國(guó)制造”又再向“中國(guó)智造”轉(zhuǎn)型。通過(guò)ICT技術(shù)賦能傳統(tǒng)企業(yè)，重塑業(yè)務(wù)流程，提高生產(chǎn)效能，以實(shí)現(xiàn)深層次的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在眾多的工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的業(yè)務(wù)中，工業(yè)質(zhì)檢是最具代表性的。尤其是基于工業(yè)相機(jī)的A0I(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))質(zhì)檢技術(shù)是明確具備萬(wàn)兆帶寬升級(jí)需求的業(yè)務(wù)。以往的工業(yè)部件質(zhì)量檢測(cè)是人工完成的。這不僅要求工人有豐富的經(jīng)驗(yàn)，還要能在精神高度專注的狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間工作。相比之下，使用專業(yè)的分辨率工業(yè)相機(jī)，配合機(jī)器視覺(jué)算法，能夠自動(dòng)不間斷地完延傳輸，回傳的圖像數(shù)據(jù)是不壓縮傳輸?shù)?單攝像頭輸出信號(hào)帶寬近1Gbps)。另一方面，由于工況限制，承載計(jì)算視覺(jué)算法的服務(wù)器一般遠(yuǎn)離產(chǎn)線(>100米距離)。這兩個(gè)因素疊加，就使得光纖連接成為最佳解決方案。然而，隨著AOI質(zhì)檢的要求越來(lái)越高，彩色工業(yè)相機(jī)成為主流，并在分辨率(500萬(wàn)像素升級(jí)到5000萬(wàn)像素)、幀率(30幀升級(jí)到120幀)以及色深(8比特升級(jí)為16比特單通道)的要求上有大幅提升。一個(gè)典型的工業(yè)相機(jī)原始輸出碼率達(dá)7-8Gbps。甚至在一些特殊場(chǎng)合下，傳統(tǒng)的單目2DAOI需要升級(jí)為雙目3DAOI質(zhì)檢。這些對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸能力提出了更高要求。在這個(gè)背景下，工業(yè)光網(wǎng)升級(jí)的萬(wàn)兆就成為剛需，也成為萬(wàn)兆園區(qū)技術(shù)在工業(yè)場(chǎng)景下的典型應(yīng)用。醫(yī)院作為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型重要的目標(biāo)場(chǎng)景正在經(jīng)歷快速ICT升級(jí)。伴隨著醫(yī)院各類業(yè)務(wù)的深度數(shù)字化，面向未來(lái)的全光醫(yī)院將是萬(wàn)兆園區(qū)接入一個(gè)重要的應(yīng)用場(chǎng)景，從高帶寬、高可靠、低時(shí)延、敏捷部署和極簡(jiǎn)運(yùn)維等多個(gè)維度，給園區(qū)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)革新。首先，隨著醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備換代產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量及數(shù)據(jù)傳輸帶寬需求急劇增加。比如，CT影像設(shè)備已演進(jìn)至雙源128螺旋CT,并且有望向基于C臂的錐形束馬鞍面掃描方向發(fā)展。這帶來(lái)了成倍的數(shù)據(jù)傳輸需求，一次半身掃描可達(dá)幾十吉比特的數(shù)據(jù)量。又如，多模態(tài)影像是醫(yī)學(xué)影像的前沿，將多種影像設(shè)備的數(shù)據(jù)聚合，并通過(guò)數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠達(dá)到更高的檢測(cè)精度和診斷準(zhǔn)確度。設(shè)備升級(jí)帶來(lái)的傳輸帶寬需求，依賴設(shè)備聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的升級(jí)。中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.0其次，醫(yī)院的許多業(yè)務(wù)正在越發(fā)依賴網(wǎng)絡(luò)的高可靠性。比如，介入式影像技術(shù)可以輔助手術(shù)。為了保證手術(shù)的順利進(jìn)行，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸有非常高的可靠性要求，如6個(gè)9的可靠性。對(duì)于這點(diǎn)，無(wú)線傳輸技術(shù)由于空口干擾，信號(hào)衰減等原因，很難達(dá)成。而以50GPON為基礎(chǔ)編碼技術(shù)和主備傳輸，可將大帶寬轉(zhuǎn)換為高可靠傳輸，以滿足苛刻的可靠性要求。再者，醫(yī)生閱片的方式也在發(fā)生革命性變化。傳統(tǒng)的燈箱膠片讀片方式，轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑S實(shí)時(shí)體積渲染圖像，輔助Al病灶識(shí)別。醫(yī)生將能直觀地讀取非常逼真的渲染圖像，并在Al的輔助下，快速定位病灶區(qū)域。同時(shí)，能夠自由選取視角，以獲取更加準(zhǔn)確的診斷依據(jù)。為了達(dá)到自然順暢的閱片體驗(yàn)，網(wǎng)絡(luò)傳輸需要滿足<20毫秒的傳輸時(shí)延，將帶寬轉(zhuǎn)換為低時(shí)延傳輸，以滿足較高的時(shí)延要求。對(duì)帶寬的需求增加20倍以上。這一點(diǎn)是其他任何數(shù)據(jù)傳輸方式無(wú)法比擬的。最后，為滿足隔離要求，現(xiàn)有醫(yī)院院區(qū)網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)組成的。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余，且管理復(fù)雜。而50GPON技術(shù)從兩個(gè)方面很好地絡(luò)拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)設(shè)備的部署。只需在中心機(jī)房部署設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)直達(dá)終端，整網(wǎng)無(wú)源，極大降低部署難度。另一方面，PON網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)硬切片機(jī)制，實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)的網(wǎng)絡(luò)隔離?？梢杂靡煌瑥圤DN網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)切片的中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.0方式，承載不同的院區(qū)業(yè)務(wù)。這種一網(wǎng)多用，綜合承載的方式，將極大地簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理的難度。但是切片的應(yīng)用影響了原有DBA算法的效率，降低了整網(wǎng)帶寬效率。需要50GPON技術(shù)在不影響網(wǎng)絡(luò)原有終端傳輸質(zhì)量的前提下，提供靈活的切片配置能力。從網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播到短視頻，再到網(wǎng)絡(luò)直播，近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)視頻業(yè)務(wù)發(fā)展繁榮?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)直播的創(chuàng)新也層出不窮，比如3D特效，VR直播等。滿足終端用戶擁有更多交互體驗(yàn)的直播方式業(yè)務(wù)在發(fā)展中，比如多機(jī)位直播，自由視角直播。多機(jī)位直播允許觀眾從有限多個(gè)不同視角來(lái)觀看同一場(chǎng)活動(dòng)，觀眾擁有切換視角的權(quán)利，而不再受限于導(dǎo)播的調(diào)度，因此，每個(gè)觀眾對(duì)于同一活動(dòng)會(huì)擁有獨(dú)一無(wú)二的故事線。多機(jī)位直播已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了演藝和賽事直播中。自由視角直播是增強(qiáng)版的多視點(diǎn)直播，其同步使用30-60臺(tái)不等數(shù)量的專用相機(jī)拍攝，用戶可通過(guò)滑動(dòng)屏幕或操作遙控器切換視角，邊緣服務(wù)器接受指令后，將選定視角的視頻，經(jīng)過(guò)處理后推送給用戶。目前，看到科技、騰訊云、華為云已銷售端到端自由視角直播方案，應(yīng)用于活動(dòng)直播、網(wǎng)紅直播、教學(xué)直播等領(lǐng)域。在直播基地場(chǎng)景下，采集端有30~60路8K相機(jī)陣列，每路相機(jī)帶寬需求約200Mbps,總帶寬需求為6Gbps~18Gbps。因此50GPON園區(qū)接入技術(shù)能很好地滿足直播基地設(shè)備數(shù)據(jù)高帶寬回傳的需求。中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.0自從2020年開始，文化和旅游部、國(guó)家發(fā)改委等部門陸續(xù)發(fā)布《文化和旅游部關(guān)于推動(dòng)數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+旅游”推動(dòng)旅游業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》《和旅游發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,著力推動(dòng)數(shù)字文旅產(chǎn)業(yè)，希望通過(guò)數(shù)字技術(shù)，改造并提升文化旅游體驗(yàn)。數(shù)字文旅的一個(gè)典型場(chǎng)景是通過(guò)AR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)文化景觀和虛擬世界的融合體驗(yàn)。比如以現(xiàn)實(shí)古建筑為背景，通過(guò)虛擬影像合成了解建筑在歷史上的變遷，展示場(chǎng)景中的歷史事件；又如，通過(guò)疊加到文文化藝術(shù)價(jià)值高的展品，可以根據(jù)個(gè)人偏好，選擇不同頻道，疊加不同的虛擬內(nèi)容。比如面對(duì)一盞龍泉窯瓷器，藝術(shù)愛好者可以選擇了解如何品鑒；而歷史愛好者則可能更多會(huì)關(guān)注瓷器及窯口的歷史演進(jìn)過(guò)程。虛實(shí)結(jié)合的文旅技術(shù)，才能真正做到“千人千面”的體驗(yàn)。然而，在博物館、展廳等人流密集區(qū)域使用XR設(shè)備，并發(fā)高帶寬將是剛需。定量地，假設(shè)單個(gè)XR設(shè)備的平均上下行帶寬380Mpbs,并且一個(gè)PON口下的Wi-Fi接入點(diǎn)同時(shí)覆蓋30個(gè)用戶，一個(gè)PON口帶寬就需要11.4Gbps。此外，要保證有良好的虛實(shí)結(jié)合體驗(yàn)，需盡量減少設(shè)備空口干擾。而在展區(qū)內(nèi)四處走動(dòng)，又需要低時(shí)延漫游技術(shù)(<10ms漫游切換時(shí)延)的保障。因此，部署帶寬充足的萬(wàn)兆園區(qū)網(wǎng)絡(luò)十分必要。Wi-Fi中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.07接入點(diǎn)保障足夠的帶寬和漫游切換低時(shí)延，50GPON技術(shù)保障并發(fā)高峰值帶寬匯聚條件下的網(wǎng)絡(luò)平穩(wěn)傳輸。道路管理一直是城市管理的難題，道路擁堵的城市病制約著超大型城市的發(fā)展和人居環(huán)境。通過(guò)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施改造，將道路、路口的圖像實(shí)時(shí)回傳云端，通過(guò)云端大數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)道路擁堵根因，并通過(guò)如交通燈控制、潮汐車道變換、及未來(lái)智能汽車系統(tǒng)交通控制信息廣播等方法，實(shí)現(xiàn)擁堵疏導(dǎo)，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)態(tài)勢(shì)感知、擁堵預(yù)測(cè)和及時(shí)干預(yù)。智慧交通理念的實(shí)現(xiàn)，需要依靠數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的改造。萬(wàn)兆光接入能很好地適配智慧交通場(chǎng)景，成為重要的使能技術(shù)之一。一方面，道路管理使用的攝像頭回傳需要較高的傳輸可靠性和環(huán)需要特殊的中繼設(shè)備，才能覆蓋隧道內(nèi)的設(shè)備連接。而光纖網(wǎng)絡(luò)不存在此類問(wèn)題。類似的情況還發(fā)生在電磁環(huán)境復(fù)雜和無(wú)線基站覆蓋稀疏的局域。另一方面，萬(wàn)兆光接入能夠很好滿足高匯聚帶寬的需求。目前智慧交通的發(fā)展方向是用不同類型的攝像機(jī)應(yīng)對(duì)同一路口或路段的不回傳速率200Mbps計(jì)算，一個(gè)路口會(huì)產(chǎn)生超過(guò)4Gbps的回傳帶寬需求，50GPON技術(shù)解決能夠輕松滿足這些設(shè)備數(shù)據(jù)的并發(fā)回傳需求。中國(guó)聯(lián)通50GPON園區(qū)類應(yīng)用場(chǎng)景白皮書1.050GPON和Wi-Fi7為基礎(chǔ)的萬(wàn)兆接入成為新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，以獲得更大帶寬、更廣覆蓋、更高品質(zhì)、更優(yōu)體驗(yàn)，助力社會(huì)全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加速數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展。(一)園區(qū)場(chǎng)景平滑演進(jìn)隨著企業(yè)數(shù)字化程度加深，10GPON已不能完全滿足所有園區(qū)類場(chǎng)景需求，出現(xiàn)了萬(wàn)兆接入和超低時(shí)延的新場(chǎng)景，園區(qū)網(wǎng)絡(luò)將面臨升級(jí)。對(duì)于新建園區(qū)類網(wǎng)絡(luò)，建議客戶使用50GPON和10GPON兩代共模式，同一個(gè)OLT下可支持三代共存即同時(shí)支持GPON功能、10GGPON功能和50GPON功能；如果原有網(wǎng)絡(luò)為10GEPON網(wǎng)絡(luò)，采用50GPONCombo模式，同一個(gè)OLT下可同時(shí)支持兩代共存即同時(shí)支持10GEPON功能和50GPON功能。中國(guó)聯(lián)通50GPON園