文/黃海峰
“以千兆光網為代表的F5G已進入快車道，結合雲和AI，實現光聯萬物，激發數字經濟新動能。”在3月29日中國資訊通訊研究院舉辦的“千兆光網助力數字經濟新增長”論壇上，工業和資訊化部通訊科學技術委員會常務副主任韋樂平表示。
千兆光網近期可謂是炙手可熱，2021年兩會政府工作報告中提出“加大 5G和千兆光網建設力度，豐富應用場景”。據悉，我國1000M及以上接入速率使用者快速增長，已達803萬戶。
之後業界一直希望分析這項政策對光產業帶來的影響，包括千兆光網在家庭、在行業等領域，當前發展情況如何？千兆光網如何支撐運營商雲網融合發展？
韋樂平是通訊領域的泰山北斗級人物，多年致力於光網路研究。此次，韋樂平詳細介紹了千兆光網現狀和發展，包括千兆光網toC和toB、全光網2。0、10G PON/50G PON等，值得我們學習和分析。
如何看政府報告首提“千兆光網”
“千兆光網”首次被寫入政府工作報告，產業界對“全光網”的關注推上一個新的高度。“十四五”規劃目標任務指出，要“加快數字化發展，打造數字經濟新優勢，協同推進數字產業化和產業數字化轉型，加快數字社會建設步伐”，要“推廣升級千兆光纖網路”。
很多人好奇，為何國家這麼重視千兆光網？結合韋樂平觀點，筆者總結如下。
第一，千兆光網是數字經濟發展底座。
數字經濟已是經濟增長的主旋律，千行百業的數字化轉型成為當下主要課題。世界銀行研究表明，寬頻普及率每提升10%，平均帶動GDP增長1。38%。
在我國，根據《中國數字經濟發展與就業白皮書2019》，中國1。8億芯公里光纜網路，支撐了31。3萬億數字經濟的發展。這說明，千兆光網的建設，對社會經濟的帶動作用十分明顯。
具體看，數字經濟的蓬勃發展離不開以 “千兆光網”打造的超強運力和以“雲”為基礎的超強算力，兩者融合產生的化學反應將直接影響到數字經濟的強度；智慧城市智慧體的打造，需要超高速、高可靠的網路覆蓋，為千行百業的創新提供堅實的網路基礎，使能城市資源價值最大化。
第二，我國千兆光網已取得突出成績，還將進一步走向融合發展。
早在 2013年，我國就開始推動“光進銅退”的計劃，大力推動“寬頻中國”戰略，截止目前全國光纖網路普及率已超過98%，百兆頻寬以上使用者佔比已超九成，基本實現了“光纖入戶、百兆進家”。
對政府工作報告提到“千兆光網”，
韋樂平認為，我們可以理解千兆接入與全光網路兩個方面：
“從中近期看，廣義的千兆光網是由接入和傳輸共同組成端到端光網，接入側面臨千兆光接入的規模擴充套件和延伸，傳輸側面臨向全光網2。0的全面戰略性升級和擴充套件。從長期看，接入和傳輸逐漸融合的一張端到端通透的大光網。”
在韋樂平看來，透過接入網與傳送網的融合，最終實現端到端的品質保障，讓千兆體驗進入每個家庭、每個企業、每臺機器，進而為國家的數字經濟提供新動能。
第三，千兆光網受到創新業務需求驅動，符合光網演進趨勢。
正如韋樂平總結的，在家庭寬頻方面，隨著4K/8K超高畫質影片、雲遊戲、遠端教育、遠端醫療、智慧家居等豐富的應用與日俱增，家庭寬頻已經從10Mbps向100Mbps演進，逐步升級至1Gbps。
在政企寬頻方面，而隨著政企數字化轉型和雲化加速，企事業單位的頻寬已經從10/100Mbps向1/10/100Gbps演進。需求側流量的不斷增長，使得供給側骨幹網容量不斷增長，已經從Tbps級容量向Pbps級容量演進。
為了提升業務和應用的價值，運營商必須能夠提供大量的端到端的頻寬，為數字經濟提供超強運力，打造智慧城市的堅實底座，使能雲端算力的最大化。“目前看，城域接入依然是全網頻寬的瓶頸。”韋樂平說。
不只有品質家寬，千兆光網延伸到工業互聯
目前我國在千兆光網的toC領域，正推進引入線乃至房屋、桌面、終端的光纖化，在toB領域，也開始推進園區、工廠和車間的光纖化。
對於我國如何實現千兆網路的快速覆蓋普及，韋樂平強調了多個技術和網路創新升級關鍵，包括進行光節點裝置（OLT）的升級。
“OLT裝置作為統一接入平臺，是實現全業務智慧承載的關鍵網元。”韋樂平指出
，業界要採用分散式架構，轉控分離，保障業務轉發；要提供靈活OLT切片/VxLAN功能，提升光接入的全業務承載能力和網路質量；要支援具備分散式計算能力的資源板卡。
眾所周知，當前在三大運營商的接入網部分，10G PON是主流千兆寬頻接入技術，後續需持續升級演進到50G PON。
我們看到，一些領先運營商在最佳化10G PON：一方面在城市及重點鄉鎮，進行10G PON光線路終端（OLT）裝置規模部署，持續開展OLT上聯組網最佳化，另一方面在老舊小區、工業園區等光纖到戶薄弱區域，進行光分配網（ODN）的改造升級，促進全光接入網進一步向使用者端延伸。
當然除了家庭市場，千兆光網還有一個重要的趨勢就是在工業網際網路的應用。運營商也在大力推進工業PON的發展。
韋樂平表示，在傳統工廠網路中，通訊協議“七國八制”，形成了資訊孤島，應用環境複雜、電磁干擾多、以國外廠家定製產品為主。
而工業PON能將傳統PON做適配改造後的標準化產品，具有工業應用契合度高、國產化程度高、可靠性高等特點。
可以看出，工業PON可以推動各類產業園區千兆全光網發展，實現人、機、物的全面互聯，值得業界大力發展。
談及推進未來50G PON發展，韋樂平提出業界保障10G PON網路具備可持續演進升級的能力：一套體制，支援10G PON統一升級到50G PON；二代共存，保障10G PON和50G PON可以在現網ODN共存，並實現平滑升級；五倍頻寬，下行頻寬提升5倍，上行多速率接入（12。5/25/50Gbps）。
全光網2.0時代全面開啟
早在2019年，筆者就聽到韋樂平談運營商骨幹網發展的趨勢，即從全光網1。0（全光纖網）開始邁向全光網2。0（全光自動排程）新時代演進。如今兩年過去了，全光網1。0已經覆蓋85%的家庭，而全光網2。0時代全面開啟。
“省內幹線和大型都會網路也已經或即將開始規模應用（全光2.0），普通城域和接入網尚需進一步降低成本才有望大規模應用。”韋樂平說。
據悉，全光網擁有超大可用頻譜（>10THz）、超大容量（~100Tbit/s）、超高速率（1Tbps）、超大容量節點（Pbit/s）、超低時延（5us/km）等特質，決定了全光網是實現雲網融合和智慧城市最理想的承載網底座。
在全光網2.0實踐效果方面
，據筆者瞭解，目前中國電信的全光骨幹網覆蓋和規模全球最大，擁有470個ROADM節點，網路總容量達到620T。該網路架構扁平，實現了一二級幹線融合，業務配置效率大幅提升；基於20/32維OXC的全光交換排程，實現了端到端光層直達，時延最低；啟用WSON光層恢復和動態重路由，恢復時間分鐘級。
韋樂平介紹，中國電信建設的我國首張骨幹ROADM網（長江中下游），自運營以來大致節約成本30-50%、節約能耗和空間約50%，業務配置效率大幅提升，時延低，光波長可一跳直達。
談及全光網2.0整體發展情況，韋樂平認為
，目前CTC骨幹傳送網從點到點鏈狀DWDM系統，全面升級為動態網狀組網的全光網，從而在骨幹傳送網層面全面邁向光層可全自動排程的全光網2。0時代。
當然，全光網發展不能靠等待，還需業界更積極主動解決部署問題。韋樂平也坦言，目前千兆家庭接入使用者雖然超過800萬戶，但離目標還差很遠，而50G PON也面臨功率預算、色散代價補償等方面的技術挑戰。這些都需要業界合力，繼續努力解決。
儘管未來存在諸多不確定性，但筆者可以確定地說，千兆光網是我們通訊人未來若干年重要的發展方向，需要我們全行業上下游的共同努力，逐步攻克難關：一方面達成千兆寬頻、全光網路、雲網融合等目標，構築高品質的通訊基礎設施，另一方面服務社會民生，使能千行百業的數字化轉型，加速數字經濟的可持續發展。