NGOAN智能光接入网白皮书.docx

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1、中国移动研究院ChinaMobi1.eCMRINGOAN智能光接入网白皮书中国移动通信有限公司研究院2021联合编写单位编写单位（排名不分先后）：中国移动通信有限公司研究院中国信息通信研究院华为技术有限公司中兴通讯股份有限公司烽火通信科技股份有限公司上海诺基亚贝尔股份有限公司安华高半导体科技（上海）有限公司达发科技（苏州）有限公司前言随着宽带网络的全面普及和互联网应用的蓬勃发展，有线接入网从单一的带宽提升走向r以千兆、全光连接、极致体验为特征的千兆光接入网时代。随之而来，千兆光接入网的架构体系正在面临全新挑战：首先，面向不同场景、不同应用的综合承载和接入，需要面向不同用户、不同业务提供个性化、

2、精细化网络连接能力，即满足不同带宽、时延、丢包率、可靠性保障能力的按需组合订购，以支持更灵活的商业模式。其次，面向用户级和应用级体验承诺的按需网络连接提供，需要具备主动的体验度量能力，能够有效感知用户及应用体验，监测体验变化、定位体验瓶颈。这样，一方面可以实施主动调优，保障体验承诺目标的达成：另一方面可以挖掘潜在的体验保障商机。最后，在云网融合时代，光接入网不仅提供单一的连接服务，而且逐步向“算力+连接+服务”的综合承载架构演进，结合接入网嵬近用户、旅近业务的天然优势，实现算力资源按需的优化分配、灵活调度，进而满足网络自功、用户及应用对于算力和网络的个性化需求,为适应千兆固定宽带业务发展和技术

3、创新带来的光接入网架构和关键技术的发展需求，本白皮-E定义NGOAN下一代智能光接入网，通过引入IoGGPON/50GPoN、Wi-Fi6ER、双平面交换架构、算力网络、AI和大数据等关键技术，支撑有线宽带从基于千兆连接能力的带宽经营逐步迈向基于千兆服务能力的体验经营转型，并成为有线宽带高品质发展和支操千行百业数字化转型的基石。本白皮书的版权归中国移动所有，未经授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。1. 固定带宽网络发展趋势61 .1面向家庭发展趋势：高品质业务、个性化服务62 .2面向行业发展珞势：千兆光网络业务加速向行业渗透61. 3新技术发展趋势：DICT融合发展使能

4、网络智链化转里72. 新形势下光接入网关遴挑战82.1 挑战1：新业务需更高网络品质,千兆带宽工千兆体验82.2 挑战2：全面提升网络敏徒性，叫配业务快速变化82.3 挑战3：新业务、新场景对算力+连接融合提出新的要求93. NGOAN智能光接入网价值主张IO-1.NGOAN智能光接入网架构135. NGOAN智能光接入网关选技术165.1 超宽光底座关键技术165.2 2智能化关键技术195.3 面向算网融合演进的技术愿景226. NGoAN智能光接入网TOP应用246.1 1C1.oudVR高价值业务差异化承载246.2 A1.实现家宽智能体验运营246.3 一网多租户使能行业虚拟专网25

5、6.4 PoN延伸工业互联网267. NGOAN智能光接入网未来展型28略语列表291 .固定带宽网络发展趋势固定宽带进入千兆光网络新时代，并正式纳入卜四五规划纲要，光接入网朝者服务家宽高品历和干行百业数字化转型发展，带来/业务、体验、运营等方面新变化。1.1 面向家庭发展趋势：高品质业务、个性化服务近年来，家宽业务推陈出新，朝着高品质业务、个性化服务发展。家庭业务应用逐步从简单的语音、上网、多媒体交互、标清视频转向更高品质的高消视频、家庭娱乐、在线办公/教育、生活服务等，如4K/8K/VR等大视频业务，游戏/教育等实时交互业务，智慧家庭智联业务等.何时，随着人民生活水平日益提高，用户对家宽业

6、务的体验要求也逐步提高，如沉浸式、多视角的视顽体验,高效流畅的在家办公/教育体验等，都促使接入网带宽需求不断增长：带宽从百兆级逐步提升到千兆级别。为提升用户体验，增强客户粘度和满意度，运营商逐步开始从带宽经营向体验经营转型，为家庭用户提供更个性化的服务，如对软白宽带、游戏宽带、办公宽带等提供差异化保障，确保高品质业务体验，持续提升ARPI未来，随着宽带接入技术的继续发展,家庭宽带业务及应用还将更为丰南：家庭生活各方面逐渐信息化，家庭业务需求多样化，如智能全屋家居、增强现实R）,极致高清（16K）甚至全息交互等新业务不断涌现，给人们惜来更好的业务体验，同时对家庭宽带网络和家庭设备互联也将提出越来

7、越高的要求.1.2 面向行业发展趋势：千兆光网络业务加速向行业渗透随着全球经济社会信息化程度的不断提升，多个传统工业强国都提出r由传统经济向数字经济的转型战略。国内，在党中央、国务院“网络强国”战略的指引下，千兆光网与5G一样，己纳入国家“新基建”范畸和“十四五规划”。-兆光网作为支撑社会全面数字化转型的底座，其重要性和赋能效应日渐凸显。首先，千兆光接入网除了承载传统家庭业务外，正逐步向高价值的垂Er.行业渗透，光宽带网络利用效率和网络价值不断提升。目前政企行业的光宽带接入业务已拓展到中小微企业上云、平安城市、平安乡村、智巷社区等场景和业务。同时，全国各地大力推进千兆光网放入到智慧城市建设、社

8、会数字化转型，并在数字政务、智越城市、远程教育/医疗、智能制造等行业领域涌现出了大量的创新应用，呈现出蓬勃发展的千兆光网产业生态。1. 3新技术发展趋势：DICT融合发展使能网络智能化转型随若云计算、传感、大数据、A1.等技术的创新发展和突破.正在驱动网络技术从各自分别独立发展向协同、融合发展演进，网络基础资源和算力资源的一体化网合正在成为新型信息基S1.i设施，并可进步结合A1.系统，为数字经济发展提供源源不断的技术动力，加速数字经济迎来新发展。网络架构和关键技术的革新将催生新的服务模式,即通过网络智能化转型形成以网络为基础、信息技术和数据要素为聊动的新增长模式。对于卜.一代千兆光接入网，通

9、过引入AI、大数据等技术以数智赋能，强化用户体险主动管理能力，使数据成为关键生产要素，并通过数据与知识驱动，实现网络自动、自愈、自优、自治；使能宽带新业务、新场景，并实现极致用户体验、全自幼运维、精准客户保障、高效资源利用等.2. 新形势下光接入网关键挑战随着宽带渗透率饱和，业务多样化和高品质发展，PON延伸千行百业，传统接入网在网络能力匹配、新业务敏捷上线、用户体验主动高效运营等方面还存在较大挑战。2.1 挑战1.新业务需更高网络品质，千兆带宽千兆体殴目前,国内多数宽带用户速率已普遍提升，千兆用户年纪合增长率达到500%。但千兆带宽千兆体验，千兆时代需要进一步提升宽带体验。随着VR/云游戏等

10、强交互、高清视猱类应用发展，对网络带宽、时延、丢包率等提出更高要求，如云VWAR需要100M1Gbps带宽，云游戏除了带宽外还要求网络时延/抖动小丁8ms。同时，随着智越家庭发展，家庭Wi-Fi类终端数增多，组网日益笈杂.难以满足用户随时陆地Wi-H次盖诉求：另外，随着企业上云及而清视频会议等业务发展，大量的中小微企业基于办公需求对Wi-Fi班盖、连接数、稳定性、漫游能力等提出了更高的要求.随着光纤延伸到千行百业，对PON网络低时延、而可靠性、云网融合等提出更高的要求。如智能工厂场景，生产网时延2ms,工业现场时延VIOU同时要求办公和牛产网等相互之间可隔离，独立运维管理。2.2 挑战2：全面

11、提升网络敏捷性，匹配业务快速变化随若业务的深度和广度进一步提升，业务的灵活多变要求更快的上线、发放和生成，网络敏捷性成为运营商竞争力的核心要素.面向宽带新业务发展，多场景综合接入，以及面对用户业务差异化承载带来的海量连接管理背景卜.，如何感知与保障用户业务体物、如何自动化进行业务快速上线、如何快速处理故障问题自愈或自服务闭环、如何促进新业务上规模形成良性商业生.态等。同时还要考虑如何降低人工技能要求、保持业务连续性和业务的自动化处理。光接入网需进一步向按需灵活定义的弹性网络架构演进。2.3 挑战3：新业务、新场景对算力+连接融合提出新的要求面向千兆有线宽带新业务，如C1.OUdVR视频/游戏，

12、游戏在云计免节点渲染后在传到终端，以降低终端复杂度，使用户群从专业玩家到普通民众。云端泡染的服务架构对云和终端之间的网络带宽、时延、抖动提出更爵要求，S1.A不达标会带来卡顿，迟滞，黑边，眩晕等体验问翘。因此，一方面需要结合业务实时性需求充分利用云-边-端算力，另方面光接入网要能够感知用户业务需求，并支持在数据和兑力服务之间的按需建立接入连接。面向政企和行业场景的数字化，海量数据的高效处理能力成为关键，推动若和力需求不断升级，机器视觉、海量物联网连接、视频监控等业务，单一面向连接的接入网络已无法很好地提供业务，要求网络具备连接的同时，还能利用接入网算力进行边缘处理以高效、经济、快速解决问题,克

13、服传统集约化的数据中心算力在部分低时延、低传输成本、数据盼私场强面临的挑战。从网络演进的内生角度看，下代光接入网NGOAN是面向ADN自动驾联的接入网，齿不开对海量“网络内生数据+业务流量数据+其它外部数据”高效处理，需耍泛在算力和网络连接融合才能真正实现自配置、自修史和自优化的网络。光接入网的算力+连接将融入云边端三级算力网络架构中,并成为其中重要一环。3. NGoAN智能光接入网价值主张随若宽带普及和提速深入，全千兆时代的宽带价值正从连接宽带为主的人红利向家庭组网宽带以及场景化宽带的体验红利转移，面向最终用户，提供“0等待，0故障，。接触”地服务体验:同时,全光宽带也加速向千行百业港透，成

14、为各个行业数字化智能化的基础底座，不仅要满足垂直行业应用的网络S1.A要求，同时还需要融合传感，给上忆数智化应用提供海员感知数据，更进步需要淞合计算能力，给上层行业应用提供综合的感传算服芬。随着接入网络的连接数量和场景的不断扩展，整个光接入网的管道效率、能源效率和运维效率也需要进一步提升，逐步达到网络高度臼治。NGOAN的核心价值主张,超宽差异化承载、高度自治以及感传算合一的光接入网络：1）可以满足未来大带宽业务的带宽诉求：2）可以支持面向家宽的个性化宽带以及面向行业的虚拟专网；3）致力于全生命周期的自动化（部署、验收、放装、维护和运营于4）并且可以感知最终用户的应用诉求，度量用户应用的质量，

15、通过自优化保障用户应用的体验：5）可以感知接入网的异常，预测网络故障，推断网络缺陷，实现故障自愈：6）未来进一步可以实现接入网络功能的自演进.并在连接服务基础上提供内生传感和算力服务，一方面使能接入网络本身的智能自治，另一方面用于家宽业务和垂直行业的边缘计算场景。为了达成核心价值诉求，NGOAN智能光接入网需具备以下核心能力：1 .基础接入网络需要具备超宽化、承能差异化以及数字化能力光+W1.ANIB合超宽化t千兆光接入网从IoGGPoN向5(K1PON演进的同时，通过光纤不断延伸，从FTTaB到FTTH,再到FTTRZFTTD,使其到达房间和桌面，并融合WiFi6千兆能力，通过动态链路调优实现千兆全屋无缝覆盖，为高价值业务提供“光+W1.AN”的异构融合千兆底座。业务承就差异化：O1.T支持分组和TDM双平面，可以提供不同服务等级网络级管道：通过切片技术形成从Wi-Fi6RU到O1.T网络侧金银铜差异化业务管道,实现家宽、小微企业、5G小站综合接入，同时支持网多租户，可提供给工业、园区以及其他垂直行业作行业虚拟专网.哑资源数字化：解决海量光纤哑资源数据准确度不高、人工运维效率低的问题，将不可感知的无源光纤网络哑资源变为可控、可管和可溯源的宽带网络资源。2 .自动、自优、自意，未来走向自治 全生命周期自动化:光接入网