运营商千兆光网业务发展思考
目前，我国千兆光网建设和部署进入快速发展阶段，已实现在技术水平、网络能力、产业生态、用户规模四个方面的全球领先。截至2023年一季度末，我国宽带千兆以上用户1.1亿户，10G PON端口1793万个，千兆光网已具备覆盖超过5亿户家庭的能力，网络规模和覆盖水平排在全球首位。当前，国内电信运营商纷纷聚焦千兆光网技术演进新方向，不断通过研发、试验探索千兆光网在不同场景下的应用，找寻新的市场机会和发展路径。
千兆光网的技术演进方向
方向一：全光传送侧由基础承载网向高速率、大容量、高质量业务网逐步转型，围绕端到端扁平化网络架构的高速技术正不断发展演进。目前，业内加速推动400G光传送网建设，其中短距系统已经逐步成熟，在城域场景和部分骨干场景已经开始商用；长距和超长距系统则已开展了一系列实验，并基本具备了商用的可行性。当前，800G、1.6T光传送网成为重点研究方向，国际和国内的标准化组织均已展开相关研究。IEEE、OIF等组织关于800G的标准即将发布，相关技术向10km、40km的中短距下沉。与此同时，业界针对1.6T的发展需求、应用场景和技术方案正在进行进一步讨论，并同步开展收发芯片等相关产品的研发与标准研究。
方向二：除单通路速率的提高外，还可通过扩宽传输频谱增加整个波分复用的通路数，实现系统容量扩展、性能提升。目前，扩展C波段已经处于商用阶段，C+L波段扩展的主要挑战在于光放大器在L波段的放大能力。C+L波段能够将传输容量提升将近1倍，当前业界已研制出C6T放大器和L4.8T放大器，还需推动光放大器等光电器件技术与产业的逐步成熟，实现频谱扩展后的80×150GHz=12THz超宽频谱范围。此外，未来随着光传输容量更大的提升，S+C+L波段等更多频谱扩展方案将成为未来演进的重要方向。
方向三：接入侧围绕全光化、超宽带化、差异化和智能化不断演进和发展。PON网络演进大约每八至十年一代，现阶段10G PON已经规模应用。2021年9月，ITU-T确定将50G PON作为下一代PON主流技术，并发布相关标准以支撑构建万兆宽带网络。当前，国内外的主流运营商均选择将50G PON作为下一代技术研发方向，且2023年已有50G PON的试点应用。此外，ITU-T针对FTTR的标准化工作已经正式展开，主要包含网络架构、光层参数、交互协议和远程管理等相关标准。国内相关专家参与部分标准的制定，推动FTTR实现千兆光接入网向千兆家庭网络发展。
千兆光网赋能B端、C端多样化场景应用
首先，千兆光网支撑智慧家庭率先落地应用，提升家庭生活数字化水平。家庭逐步从家庭娱乐中心转变为“家庭娱乐+远程办公+在线学习+数据交互+智能控制”的多元化中心，智慧家庭从单品智能走向全屋智能。FTTR的高性能、高可靠性、强组网能力等特点很好地契合了智慧家庭等业务对于网络层要素的需求，能够真正实现千兆宽带在家庭各个角落的全方位覆盖，从而提升用户对于智慧家庭产品的使用体验。
其次，双千兆协同，将能逐步满足工业数据融合和精密制造的网络需求。千兆光网适用于工业固定场景下的高性能需求，5G则适用于低时延要求的移动物体，如AGV、智能仓储等场景。5G 和千兆光网进一步协同将适用于低时延、大带宽、抖动小、数据颗粒大且数量多的场景。这将实现工业企业IT和OT的深度融合，助力企业建设一网到底扁平高效的工业网络，从而加速推进企业数字化转型。
再者，千兆光网在社会民生的各领域具有广阔应用空间，可以缩小数字鸿沟，促进公共服务均等化。千兆光网在数字政府、智慧城市、教育医疗等领域已经率先进入场景落地和规模推广阶段，在农业信息化、助力乡村振兴、文旅等领域还处于行业探索阶段。未来，千兆光网将用于更为广阔的民生普惠应用场景，助力提升人民生活的幸福感、获得感。
运营商千兆光网业务发展建议
运营商作为网络建设的主力军，不断夯实千兆城市数字新底座。中国电信持续开展全光网络的建设，已覆盖345座城市、超5亿用户单元及40万行政村，赋能行业数字化转型。中国移动建成全球规模最大的光网络，覆盖超6亿住户。中国联通耕千兆光网，光纤入户覆盖4.5亿户家庭，全屋光宽带用户突破120万，着力提升城市数字化治理能力。中国广电以电视业务为本，以宽带业务为基，推动骨干网以及接入网升级改造。
第一，引入满足新兴需求的功能，构建行业适配和场景适配的千兆光网。一方面，千兆光网在不同的行业应用场景中存在一定的需求差异。针对不同应用场景，需结合不同场景的业务隔离、加密传输、可视化管理等需求，提高差异化、个性化组网设计能力，结合边缘计算、云、AI、5G等技术实现弹性可靠的网络承载。另一方面，千兆光网的部分行业应用场景较为类似或标准化程度相对较高。针对类似场景，需提炼出可规模复制、可标准化的组网设计方案，构建平台化网络管理入口，数字化赋能网络运维。
第二，千兆光网助力智慧城市建设逐渐走向实时控制，需建立以数据作为新生产要素的长效运营机制。智慧城市建设需要基于数据形成由物联到智联的演进，实现经济社会发展质量和治理服务水平的提升。在此过程中，电信运营商需同政府、企业等共同建设数据流通、开放与共享的制度及标准，兼顾数据隐私安全保护，形成“政府引导、企业主导、本地运营、生态繁荣”的范式，促进数据要素与其他生产要素的融合发展，助力智慧城市发展建设。
第三，实现智慧家庭业务全面转型，从单一网络连接业务转向云网共同构建的平台型业务。运营商应不断深化智慧家庭相关技术，强化智能连接、智能感知、智能决策、智能交互、数据安全等方面技术创新与应用能力，重点布局平台化应用与开放能力服务，推动智慧家庭业务由单一宽带通信管道运营模式，全面转向由云网共同构建的数字化，智能化、生态化的平台化体系运营模式。运营商可通过构建智慧家庭信息化解决方案，为用户塑造“人-家-设备-场景-平台”的全链路无感交互的智慧家庭新体验。
第四，构建开放生态、协同发展的新格局，通过合作进一步推动触点共用、协同发展。运营商可以借力FTTR千兆全光数字家庭底座优势，以千兆宽带、千兆Wi-Fi作为引领，不断延伸智慧家庭业务的产品链条。基于用户需求，联合产业生态合作伙伴拓展千兆场景，提升数字家庭生活体验。通过探索终端合作、服务合作等新型运营体系，赋能多种硬件形态、软件应用，进一步搭建一体化智联平台。在此基础上，营造聚焦养老健康、家庭教育、全屋智能、云电脑等新兴应用场景的一体化智慧家庭全场景生态，共同打造覆盖全场景的明星智家应用产品组合，并不断提升智慧家庭的融合运营能力。
目前，我国千兆光网建设和部署进入快速发展阶段，已实现在技术水平、网络能力、产业生态、用户规模四个方面的全球领先。截至2023年一季度末，我国宽带千兆以上用户1.1亿户，10G PON端口1793万个，千兆光网已具备覆盖超过5亿户家庭的能力，网络规模和覆盖水平排在全球首位。当前，国内电信运营商纷纷聚焦千兆光网技术演进新方向，不断通过研发、试验探索千兆光网在不同场景下的应用，找寻新的市场机会和发展路径。
千兆光网的技术演进方向
方向一：全光传送侧由基础承载网向高速率、大容量、高质量业务网逐步转型，围绕端到端扁平化网络架构的高速技术正不断发展演进。目前，业内加速推动400G光传送网建设，其中短距系统已经逐步成熟，在城域场景和部分骨干场景已经开始商用；长距和超长距系统则已开展了一系列实验，并基本具备了商用的可行性。当前，800G、1.6T光传送网成为重点研究方向，国际和国内的标准化组织均已展开相关研究。IEEE、OIF等组织关于800G的标准即将发布，相关技术向10km、40km的中短距下沉。与此同时，业界针对1.6T的发展需求、应用场景和技术方案正在进行进一步讨论，并同步开展收发芯片等相关产品的研发与标准研究。
方向二：除单通路速率的提高外，还可通过扩宽传输频谱增加整个波分复用的通路数，实现系统容量扩展、性能提升。目前，扩展C波段已经处于商用阶段，C+L波段扩展的主要挑战在于光放大器在L波段的放大能力。C+L波段能够将传输容量提升将近1倍，当前业界已研制出C6T放大器和L4.8T放大器，还需推动光放大器等光电器件技术与产业的逐步成熟，实现频谱扩展后的80×150GHz=12THz超宽频谱范围。此外，未来随着光传输容量更大的提升，S+C+L波段等更多频谱扩展方案将成为未来演进的重要方向。
方向三：接入侧围绕全光化、超宽带化、差异化和智能化不断演进和发展。PON网络演进大约每八至十年一代，现阶段10G PON已经规模应用。2021年9月，ITU-T确定将50G PON作为下一代PON主流技术，并发布相关标准以支撑构建万兆宽带网络。当前，国内外的主流运营商均选择将50G PON作为下一代技术研发方向，且2023年已有50G PON的试点应用。此外，ITU-T针对FTTR的标准化工作已经正式展开，主要包含网络架构、光层参数、交互协议和远程管理等相关标准。国内相关专家参与部分标准的制定，推动FTTR实现千兆光接入网向千兆家庭网络发展。
千兆光网赋能B端、C端多样化场景应用
首先，千兆光网支撑智慧家庭率先落地应用，提升家庭生活数字化水平。家庭逐步从家庭娱乐中心转变为“家庭娱乐+远程办公+在线学习+数据交互+智能控制”的多元化中心，智慧家庭从单品智能走向全屋智能。FTTR的高性能、高可靠性、强组网能力等特点很好地契合了智慧家庭等业务对于网络层要素的需求，能够真正实现千兆宽带在家庭各个角落的全方位覆盖，从而提升用户对于智慧家庭产品的使用体验。
其次，双千兆协同，将能逐步满足工业数据融合和精密制造的网络需求。千兆光网适用于工业固定场景下的高性能需求，5G则适用于低时延要求的移动物体，如AGV、智能仓储等场景。5G 和千兆光网进一步协同将适用于低时延、大带宽、抖动小、数据颗粒大且数量多的场景。这将实现工业企业IT和OT的深度融合，助力企业建设一网到底扁平高效的工业网络，从而加速推进企业数字化转型。
再者，千兆光网在社会民生的各领域具有广阔应用空间，可以缩小数字鸿沟，促进公共服务均等化。千兆光网在数字政府、智慧城市、教育医疗等领域已经率先进入场景落地和规模推广阶段，在农业信息化、助力乡村振兴、文旅等领域还处于行业探索阶段。未来，千兆光网将用于更为广阔的民生普惠应用场景，助力提升人民生活的幸福感、获得感。
运营商千兆光网业务发展建议
运营商作为网络建设的主力军，不断夯实千兆城市数字新底座。中国电信持续开展全光网络的建设，已覆盖345座城市、超5亿用户单元及40万行政村，赋能行业数字化转型。中国移动建成全球规模最大的光网络，覆盖超6亿住户。中国联通耕千兆光网，光纤入户覆盖4.5亿户家庭，全屋光宽带用户突破120万，着力提升城市数字化治理能力。中国广电以电视业务为本，以宽带业务为基，推动骨干网以及接入网升级改造。
第一，引入满足新兴需求的功能，构建行业适配和场景适配的千兆光网。一方面，千兆光网在不同的行业应用场景中存在一定的需求差异。针对不同应用场景，需结合不同场景的业务隔离、加密传输、可视化管理等需求，提高差异化、个性化组网设计能力，结合边缘计算、云、AI、5G等技术实现弹性可靠的网络承载。另一方面，千兆光网的部分行业应用场景较为类似或标准化程度相对较高。针对类似场景，需提炼出可规模复制、可标准化的组网设计方案，构建平台化网络管理入口，数字化赋能网络运维。
第二，千兆光网助力智慧城市建设逐渐走向实时控制，需建立以数据作为新生产要素的长效运营机制。智慧城市建设需要基于数据形成由物联到智联的演进，实现经济社会发展质量和治理服务水平的提升。在此过程中，电信运营商需同政府、企业等共同建设数据流通、开放与共享的制度及标准，兼顾数据隐私安全保护，形成“政府引导、企业主导、本地运营、生态繁荣”的范式，促进数据要素与其他生产要素的融合发展，助力智慧城市发展建设。
第三，实现智慧家庭业务全面转型，从单一网络连接业务转向云网共同构建的平台型业务。运营商应不断深化智慧家庭相关技术，强化智能连接、智能感知、智能决策、智能交互、数据安全等方面技术创新与应用能力，重点布局平台化应用与开放能力服务，推动智慧家庭业务由单一宽带通信管道运营模式，全面转向由云网共同构建的数字化，智能化、生态化的平台化体系运营模式。运营商可通过构建智慧家庭信息化解决方案，为用户塑造“人-家-设备-场景-平台”的全链路无感交互的智慧家庭新体验。
第四，构建开放生态、协同发展的新格局，通过合作进一步推动触点共用、协同发展。运营商可以借力FTTR千兆全光数字家庭底座优势，以千兆宽带、千兆Wi-Fi作为引领，不断延伸智慧家庭业务的产品链条。基于用户需求，联合产业生态合作伙伴拓展千兆场景，提升数字家庭生活体验。通过探索终端合作、服务合作等新型运营体系，赋能多种硬件形态、软件应用，进一步搭建一体化智联平台。在此基础上，营造聚焦养老健康、家庭教育、全屋智能、云电脑等新兴应用场景的一体化智慧家庭全场景生态，共同打造覆盖全场景的明星智家应用产品组合，并不断提升智慧家庭的融合运营能力。