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华为汪涛:迈向F5.5G,携手共促产业发展

2022年4月28日 09:23  CCTIME飞象网  

在第19届华为全球分析师大会期间,由Informa Tech举办的“F5G持续演进,共促固网产业繁荣”峰会成功举办,会上产业各方呼吁共同推进F5G代际演进。华为常务董事、ICT基础设施业务管理委员会主任汪涛发表了题为“迈向F5.5G,携手共促产业发展”的主题演讲。汪涛指出:“F5G标准制定之后,宽带通信产业高速发展。在家庭环境下,千兆接入在中国和很多发达国家已经成为普遍服务,华为通过创新的FTTR (光纤到房间) 解决方案,进一步提升了家庭用户体验。 在商业场景和工业场景下,创新的FTTO(光纤到办公室)和FTTM(光纤到机器)的推出极大地扩大了光网络的应用场景。面向2025年,为满足家庭场景、商业场景、工业场景在带宽、时延、接入密度等多方面的需求,产业界需要共同努力,推动F5G持续演进,这是我们提出F5.5G倡议的初衷。”

(华为常务董事、ICT基础设施业务管理委员会主任汪涛 发表主题演讲)

F5.5G相比F5G带来四大客户价值:

引入Wi-Fi 7、50G PON、800G等下一代技术,家庭接入带宽从1Gbps提升到10Gbps everywhere(十千兆无处不在);

网络能力从电信级提升到工业级,网络时延降低到微秒级,满足工业机器人控制需要的极低时延要求,网络可用性从99.99%提升到99.9999%,满足电网高频调度的高可靠性需求;

从光通信延伸到光感知,通过光纤散射效应实现震动、应力、温度的感知,精准度达到米级;

利用光技术的低能耗特征,使网络能效提升10倍。

最后,汪涛倡议产业界在F5G演进方向上尽快达成共识,产业协作繁荣生态,并共同推动技术加速成熟。

主要发言内容如下:

F5G推动固网产业发展进入快车道

2020年,欧洲电信标准协会ETSI正式发布F5G,解决了固网产业碎片化和代际不清晰的问题,定义了eFBB(增强超宽带)、FFC(全光联接)、和GRE(可保障品质体验)三个典型技术特征,全球固网产业形成合力并进入快车道。面向未来,随着XR、全息、裸眼3D等新视频形式应用,F5G进入到电力、高精度制造等更多行业,不同业务场景提出了更多的网络需求,F5G技术将持续创新开拓更大的发展空间,那未来几年F5G需持续演进。

定义F5.5G,光联万物

在ETSI F5G基础上,华为提出F5.5G的发展建议,对F5G进行增强和扩展:

eFBB:利用Wi-Fi 7、50G PON、800G等下一代技术,将用户带宽体验从1Gbps提升到10Gbps everywhere。

FFC:通过低功耗Wi-Fi技术,可以覆盖插座、窗帘、温度计等更多场景,而同时通过光终端小型化和模组化,可以内嵌到行业设备,使更多设备直接实现高速和安全联接,这些升级可以使城市的每平方公里连接数从目前的10万提升到100万以上(根据龙岗区模拟计算)。

GRE:在可保障体验方面,自动驾驶从L3升级到L4。通过对用户流量和Wi-Fi覆盖的算法优化,我们可以把家宽网络从问题可诊断提升到体验自优化;也可以用运力地图技术把专线服务从分钟级的按资源开通提升到秒级自动化算路调度,家宽和专线体验全面自动化。

同时,F5.5G向三个方面进行扩展:

RRL:在工业场景,实时韧性联接可满足工业场景微秒级时延、6个9可用性的要求。

OSV:光感知与可视化则聚焦于构建光纤通信感知融合和数字化运营能力,开拓新的应用场景。

GAO:在绿色低碳方面,通过“就光不就电”的技术升级,站点能效提升10倍,达到单站每Gbps调度仅需要0.03W。

针对三大新特征,汪涛进一步分享了F5.5G演进如何为行业创造新价值:

F5.5G从千兆到万兆,现实世界和虚拟世界畅通无阻

AR/VR正从生活娱乐领域进入部分工业领域。目前高沉浸体验和交互式VR的带宽需求已经超过1Gbps,高清医疗AR辅助的带宽需求达到10Gbps,而工业设计的全息投影带宽需求目前已经超过1G,未来最高可以达到1T。不管对于家庭还是企业,F5.5G在F5G千兆覆盖的基础上,可以通过Wi-Fi 7、50G PON、800G等技术创新,在末端Wi-Fi覆盖、家庭和企业接入、带宽传输上为用户提供10Gbps Everywhere、峰值50Gbps的体验,满足用户体验提升需求的同时,实现网络价值的不断提升。

F5.5G从电信级到工业级,加速行业数智化升级

在电信领域,网络能力主要体现在于50毫秒保护倒换、4个9的可靠性等,但当F5G深入到某些行业数字化场景时,现有的网络能力需进一步提升。比如在电网系统中,除了要求不同的业务需要严格隔离外,新能源发电占比越来越高,需要SCADA调度频率提升10倍才能保障供电平稳,这对网络可用性要求提高到6个9,每年的中断时间要求小于30秒。面对这种情况,我们可以通过无损多路径方案,结合同步、缓存、多系统ASON等能力,满足电网6个9高可靠传输要求;而在高度自动化的精密制造工厂,生产IT网需要毫秒级确定性时延,对生产OT网而言,时延的要求进一步提升,比如工厂控制系统到工业机器人时延要求达到20微秒以内。高密时隙技术改变了PON网络传统的复用模式,通过时隙间隔缩小到4us的方式,使得传输时延可以达到几微秒的级别,并且端到端抖动小于20ns。这些性能的提升使光纤网络可以真正向工业制造核心系统延伸,加速行业数字化转型。

F5.5G从通信到感知,释放光纤网络无限潜能

通过研究发现,光纤的瑞利散射、布里渊散射、拉曼散射等效应可以作为环境监测的手段,比如检测震动、应力、温度等。华为已在油气管道行业进行了尝试,通过部署光传感监测单元,可以根据管道周围环境震动变化,结合算法对施工、塌方等情况进行米级定位,事件识别准确率达到99%,未来还可以把定位精度进一步提升到1米,以光感知和可视管理实现油气管道的智能化无人巡检。面向未来,光感知技术将更加广泛应用至火灾、地震预警、气体、水质检测等场景,且为光纤网自身数字化运营持续赋能。

F5.5G以光代电,全面降低网络能耗

未来几年网络的容量需求将出现十倍甚至几十倍的增长,网络技术的能效升级也势在必行。

对于F5G网络来说,我们可以在两个维度进行能效的提升: 一个是传输网络,目前一个光电融合的大型枢纽的传输节点的功耗达到2万瓦以上,每Tbps带宽能耗在337W左右,如果采用全光的OXC技术进行优化,由于OXC不进行本地数据处理,并且结合FlexRate灵活速率、FlexGrid灵活方向、FlexOSU灵活颗粒、FlexADN灵活管理,4个Flex技术的全面灵活智能调度,使传输波长频谱效率和端口利用率做到最高,单站每T能耗可以降低到32W以下。

另一个是家庭和园区接入网,即使采用智能节能技术,铜线处理每TB流量平均也要消耗0.03度电左右,如果以光换电,用FTTH和FTTR改造成全光家庭,用FTTO和FTTM改造成全光园区,由于PON网络中间节点大量采用了无源架构,接入网F4技术结合智能节能算法,平均每TB流量消耗电量可以降低到0.006度,能耗相比铜线方案降低5倍。

F5.5G可以设定全光站点、全光家庭、全光园区的建网标准,产业共同推动网络能效提升。

F5.5G四大变化,持续演进

简单总结一下,F5.5G在F5G三个能力上持续增强,新增三个能力维度,构成能力演进的六边型。这些能力的增强和扩展,为行业带来4个方面的变化:

引入Wi-Fi 7、50G PON、800G等下一代技术,家庭接入带宽从1Gbps提升到10Gbps everywhere(十千兆无处不在);

网络能力从电信级提升到工业级,网络时延降低到微秒级,满足工业机器人控制需要的极低时延要求,网络可用性从99.99%提升到99.9999%,满足电网高频调度的高可靠性需求;

从光通信延伸到光感知,通过光纤散射效应实现震动、应力、温度的感知,精准度达到米级;

利用光技术的低能耗特征,使网络能效提升10倍。

华为提出F5.5G发展方向建议,倡议产业界在F5G演进方向上能够尽快达成共识,共同定义F5G演进方向。华为将携手全行业孵化更多应用场景,加速行业数字化转型,并在ETSI、ITU等标准框架内定义未来的具体技术发展路线,共同促进固网产业繁荣发展。

编 辑:章芳
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