導(dǎo)讀:隨著2020年對于5G的推廣,相信很多人的手機已經(jīng)從4G升級成為了5G終端。但是,多了1個G,除了下載速度變快以外,人們很難感受到5G帶來了什么重大的影響,導(dǎo)致現(xiàn)在許多人認為,5G只是一個幌子罷了。其實不然,5G對于這個世界來說還是一個襁褓中的嬰兒,需要成熟的產(chǎn)業(yè)和行業(yè)來“引導(dǎo)”它,才能夠最終為我們所用。
5G的未來,沒人能夠清楚地看見;但是5G的現(xiàn)在,無論是華為等大廠還是三大運營商,都在共同努力,去探索屬于5G的時代。剛剛落下帷幕的2022年華為全球分析師大會上,華為提出了邁向F5.5G的議題。接下來,讓我們一起了解一下華為對于5G這一年的探索以及對5G的設(shè)想吧。
在第19屆華為全球分析師大會期間,由Informa Tech舉辦的“F5G持續(xù)演進,共促固網(wǎng)產(chǎn)業(yè)繁榮”峰會成功舉辦,會上產(chǎn)業(yè)各方呼吁共同推進F5G代際演進。華為常務(wù)董事、ICT基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)管理委員會主任汪濤發(fā)表了題為“邁向F5.5G,攜手共促產(chǎn)業(yè)發(fā)展”的主題演講。汪濤指出:“F5G標準制定之后,寬帶通信產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。在家庭環(huán)境下,千兆接入在中國和很多發(fā)達國家已經(jīng)成為普遍服務(wù),華為通過創(chuàng)新的FTTR (光纖到房間) 解決方案,進一步提升了家庭用戶體驗。 在商業(yè)場景和工業(yè)場景下,創(chuàng)新的FTTO(光纖到辦公室)和FTTM(光纖到機器)的推出極大地擴大了光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景。面向2025年,為滿足家庭場景、商業(yè)場景、工業(yè)場景在帶寬、時延、接入密度等多方面的需求,產(chǎn)業(yè)界需要共同努力,推動F5G持續(xù)演進,這是我們提出F5.5G倡議的初衷。”
(華為常務(wù)董事、ICT基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)管理委員會主任汪濤 發(fā)表主題演講)
F5.5G相比F5G帶來四大客戶價值:
引入Wi-Fi 7、50G PON、800G等下一代技術(shù),家庭接入帶寬從1Gbps提升到10Gbps everywhere(十千兆無處不在);網(wǎng)絡(luò)能力從電信級提升到工業(yè)級,網(wǎng)絡(luò)時延降低到微秒級,滿足工業(yè)機器人控制需要的極低時延要求,網(wǎng)絡(luò)可用性從99.99%提升到99.9999%,滿足電網(wǎng)高頻調(diào)度的高可靠性需求;從光通信延伸到光感知,通過光纖散射效應(yīng)實現(xiàn)震動、應(yīng)力、溫度的感知,精準度達到米級;利用光技術(shù)的低能耗特征,使網(wǎng)絡(luò)能效提升10倍。最后,汪濤倡議產(chǎn)業(yè)界在F5G演進方向上盡快達成共識,產(chǎn)業(yè)協(xié)作繁榮生態(tài),并共同推動技術(shù)加速成熟。
主要發(fā)言內(nèi)容如下:
F5G推動固網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入快車道
2020年,歐洲電信標準協(xié)會ETSI正式發(fā)布F5G,解決了固網(wǎng)產(chǎn)業(yè)碎片化和代際不清晰的問題,定義了eFBB(增強超寬帶)、FFC(全光聯(lián)接)、和GRE(可保障品質(zhì)體驗)三個典型技術(shù)特征,全球固網(wǎng)產(chǎn)業(yè)形成合力并進入快車道。面向未來,隨著XR、全息、裸眼3D等新視頻形式應(yīng)用,F(xiàn)5G進入到電力、高精度制造等更多行業(yè),不同業(yè)務(wù)場景提出了更多的網(wǎng)絡(luò)需求,F(xiàn)5G技術(shù)將持續(xù)創(chuàng)新開拓更大的發(fā)展空間,那未來幾年F5G需持續(xù)演進。
定義F5.5G,光聯(lián)萬物
在ETSI F5G基礎(chǔ)上,華為提出F5.5G的發(fā)展建議,對F5G進行增強和擴展:
eFBB:利用Wi-Fi 7、50G PON、800G等下一代技術(shù),將用戶帶寬體驗從1Gbps提升到10Gbps everywhere。FFC:通過低功耗Wi-Fi技術(shù),可以覆蓋插座、窗簾、溫度計等更多場景,而同時通過光終端小型化和模組化,可以內(nèi)嵌到行業(yè)設(shè)備,使更多設(shè)備直接實現(xiàn)高速和安全聯(lián)接,這些升級可以使城市的每平方公里連接數(shù)從目前的10萬提升到100萬以上(根據(jù)龍崗區(qū)模擬計算)。GRE:在可保障體驗方面,自動駕駛從L3升級到L4。通過對用戶流量和Wi-Fi覆蓋的算法優(yōu)化,我們可以把家寬網(wǎng)絡(luò)從問題可診斷提升到體驗自優(yōu)化;也可以用運力地圖技術(shù)把專線服務(wù)從分鐘級的按資源開通提升到秒級自動化算路調(diào)度,家寬和專線體驗全面自動化。同時,F(xiàn)5.5G向三個方面進行擴展:
RRL:在工業(yè)場景,實時韌性聯(lián)接可滿足工業(yè)場景微秒級時延、6個9可用性的要求。OSV:光感知與可視化則聚焦于構(gòu)建光纖通信感知融合和數(shù)字化運營能力,開拓新的應(yīng)用場景。GAO:在綠色低碳方面,通過“就光不就電”的技術(shù)升級,站點能效提升10倍,達到單站每Gbps調(diào)度僅需要0.03W。
針對三大新特征,汪濤進一步分享了F5.5G演進如何為行業(yè)創(chuàng)造新價值:
F5.5G從千兆到萬兆,現(xiàn)實世界和虛擬世界暢通無阻
AR/VR正從生活娛樂領(lǐng)域進入部分工業(yè)領(lǐng)域。目前高沉浸體驗和交互式VR的帶寬需求已經(jīng)超過1Gbps,高清醫(yī)療AR輔助的帶寬需求達到10Gbps,而工業(yè)設(shè)計的全息投影帶寬需求目前已經(jīng)超過1G,未來最高可以達到1T。不管對于家庭還是企業(yè),F(xiàn)5.5G在F5G千兆覆蓋的基礎(chǔ)上,可以通過Wi-Fi 7、50G PON、800G等技術(shù)創(chuàng)新,在末端Wi-Fi覆蓋、家庭和企業(yè)接入、帶寬傳輸上為用戶提供10Gbps Everywhere、峰值50Gbps的體驗,滿足用戶體驗提升需求的同時,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)價值的不斷提升。
F5.5G從電信級到工業(yè)級,加速行業(yè)數(shù)智化升級
在電信領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)能力主要體現(xiàn)在于50毫秒保護倒換、4個9的可靠性等,但當F5G深入到某些行業(yè)數(shù)字化場景時,現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)能力需進一步提升。比如在電網(wǎng)系統(tǒng)中,除了要求不同的業(yè)務(wù)需要嚴格隔離外,新能源發(fā)電占比越來越高,需要SCADA調(diào)度頻率提升10倍才能保障供電平穩(wěn),這對網(wǎng)絡(luò)可用性要求提高到6個9,每年的中斷時間要求小于30秒。面對這種情況,我們可以通過無損多路徑方案,結(jié)合同步、緩存、多系統(tǒng)ASON等能力,滿足電網(wǎng)6個9高可靠傳輸要求;而在高度自動化的精密制造工廠,生產(chǎn)IT網(wǎng)需要毫秒級確定性時延,對生產(chǎn)OT網(wǎng)而言,時延的要求進一步提升,比如工廠控制系統(tǒng)到工業(yè)機器人時延要求達到20微秒以內(nèi)。高密時隙技術(shù)改變了PON網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)的復(fù)用模式,通過時隙間隔縮小到4us的方式,使得傳輸時延可以達到幾微秒的級別,并且端到端抖動小于20ns。這些性能的提升使光纖網(wǎng)絡(luò)可以真正向工業(yè)制造核心系統(tǒng)延伸,加速行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
F5.5G從通信到感知,釋放光纖網(wǎng)絡(luò)無限潛能
通過研究發(fā)現(xiàn),光纖的瑞利散射、布里淵散射、拉曼散射等效應(yīng)可以作為環(huán)境監(jiān)測的手段,比如檢測震動、應(yīng)力、溫度等。華為已在油氣管道行業(yè)進行了嘗試,通過部署光傳感監(jiān)測單元,可以根據(jù)管道周圍環(huán)境震動變化,結(jié)合算法對施工、塌方等情況進行米級定位,事件識別準確率達到99%,未來還可以把定位精度進一步提升到1米,以光感知和可視管理實現(xiàn)油氣管道的智能化無人巡檢。面向未來,光感知技術(shù)將更加廣泛應(yīng)用至火災(zāi)、地震預(yù)警、氣體、水質(zhì)檢測等場景,且為光纖網(wǎng)自身數(shù)字化運營持續(xù)賦能。
F5.5G以光代電,全面降低網(wǎng)絡(luò)能耗
未來幾年網(wǎng)絡(luò)的容量需求將出現(xiàn)十倍甚至幾十倍的增長,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的能效升級也勢在必行。
對于F5G網(wǎng)絡(luò)來說,我們可以在兩個維度進行能效的提升: 一個是傳輸網(wǎng)絡(luò),目前一個光電融合的大型樞紐的傳輸節(jié)點的功耗達到2萬瓦以上,每Tbps帶寬能耗在337W左右,如果采用全光的OXC技術(shù)進行優(yōu)化,由于OXC不進行本地數(shù)據(jù)處理,并且結(jié)合FlexRate靈活速率、FlexGrid靈活方向、FlexOSU靈活顆粒、FlexADN靈活管理,4個Flex技術(shù)的全面靈活智能調(diào)度,使傳輸波長頻譜效率和端口利用率做到最高,單站每T能耗可以降低到32W以下。
另一個是家庭和園區(qū)接入網(wǎng),即使采用智能節(jié)能技術(shù),銅線處理每TB流量平均也要消耗0.03度電左右,如果以光換電,用FTTH和FTTR改造成全光家庭,用FTTO和FTTM改造成全光園區(qū),由于PON網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點大量采用了無源架構(gòu),接入網(wǎng)F4技術(shù)結(jié)合智能節(jié)能算法,平均每TB流量消耗電量可以降低到0.006度,能耗相比銅線方案降低5倍。
F5.5G可以設(shè)定全光站點、全光家庭、全光園區(qū)的建網(wǎng)標準,產(chǎn)業(yè)共同推動網(wǎng)絡(luò)能效提升。
F5.5G四大變化,持續(xù)演進
簡單總結(jié)一下,F(xiàn)5.5G在F5G三個能力上持續(xù)增強,新增三個能力維度,構(gòu)成能力演進的六邊型。這些能力的增強和擴展,為行業(yè)帶來4個方面的變化:
引入Wi-Fi 7、50G PON、800G等下一代技術(shù),家庭接入帶寬從1Gbps提升到10Gbps everywhere(十千兆無處不在);網(wǎng)絡(luò)能力從電信級提升到工業(yè)級,網(wǎng)絡(luò)時延降低到微秒級,滿足工業(yè)機器人控制需要的極低時延要求,網(wǎng)絡(luò)可用性從99.99%提升到99.9999%,滿足電網(wǎng)高頻調(diào)度的高可靠性需求;從光通信延伸到光感知,通過光纖散射效應(yīng)實現(xiàn)震動、應(yīng)力、溫度的感知,精準度達到米級;利用光技術(shù)的低能耗特征,使網(wǎng)絡(luò)能效提升10倍。
華為提出F5.5G發(fā)展方向建議,倡議產(chǎn)業(yè)界在F5G演進方向上能夠盡快達成共識,共同定義F5G演進方向。華為將攜手全行業(yè)孵化更多應(yīng)用場景,加速行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,并在ETSI、ITU等標準框架內(nèi)定義未來的具體技術(shù)發(fā)展路線,共同促進固網(wǎng)產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展。