2021-2022年NGOAN智能光接入网研究报告.pdf

2021-2022年NGOAN智能光接入网研究报告 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 了 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 、 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 靠 近用 户 、 靠 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 身 、 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 创 新 带 来 的 光 接 入 网 架 构和 关 键 技 术 的 发 展 需 求 ， 本 白 皮 书 定 义 NGOAN 下 一 代 智 能 光 接 入网 ， 通 过 引 入 10G GPON/50G PON、 Wi-Fi6 FTTR、 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 撑 千 行 百 业 数 字 化 转 型 的 基 石 。5目 录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 .61.2 面 向 行 业 发 展 趋 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 网 络 智 能 化 转 型 .72. 新 形 势 下 光 接 入 网 关 键 挑 战 . 82.1 挑 战 1： 新 业 务 需 更 高 网 络 品 质 ， 千 兆 带 宽 千 兆 体 验 .82.2 挑 战 2： 全 面 提 升 网 络 敏 捷 性 ， 匹 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 .104. NGOAN 智 能 光 接 入 网 架 构 .135. NGOAN 智 能 光 接 入 网 关 键 技 术 .165.1 超 宽 光 底 座 关 键 技 术 .165.2 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 Cloud VR 高 价 值 业 务 差 异 化 承 载 .246.2 AI 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 .256.4 PON 延 伸 工 业 互 联 网 .267. NGOAN 智 能 光 接 入 网 未 来 展 望 .28略 语 列 表 .2961. 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 十 四 五 规 划 纲 要 ， 光 接 入 网 朝着 服 务 家 宽 高 品 质 和 千 行 百 业 数 字 化 转 型 发 展 ， 带 来 了 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 清 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 。 同 时 ， 随 着 人 民 生 活 水 平 日 益 提 高 ，用 户 对 家 宽 业 务 的 体 验 要 求 也 逐 步 提 高 ， 如 沉 浸 式 、 多 视 角 的 视 频 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 教 育 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 ARPU。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 富 ：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（ AR） 、 极 致 高 清 （ 16K） 甚 至 全 息 交 互 等 新 业 务 不 断 涌 现 ， 给 人 们 带 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 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 了 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 ， 已 纳 入 国 家 “ 新 基 建 ” 范 畴 和 “ 十 四 五 规 划 ” 。 千兆 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 。7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 直 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 慧 社 区 等 场 景 和 业 务 。 同时 ， 全 国 各 地 大 力 推 进 千 兆 光 网 融 入 到 智 慧 城 市 建 设 、 社 会 数 字 化 转 型 ， 并 在 数字 政 务 、 智 慧 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 着 云 计 算 、 传 感 、 大 数 据 、 AI 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 融 合 正 在 成 为 新 型 信 息 基 础 设 施 ， 并 可 进 一 步 结 合 AI 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 驱 动 的 新 增 长 模 式 。 对 于 下 一 代 千 兆 光接 入 网 ， 通 过 引 入 AI、 大 数 据 等 技 术 以 数 智 赋 能 ， 强 化 用 户 体 验 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 动 运 维 、 精 准 客 户保 障 、 高 效 资 源 利 用 等 。82. 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 验目 前 ， 国 内 多 数 宽 带 用 户 速 率 已 普 遍 提 升 ， 千 兆 用 户 年 复 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 强 交 互 、 高 清 视 频 类 应 用 发 展 ， 对 网 络 带 宽 、 时 延 、 丢 包率 等 提 出 更 高 要 求 ， 如 云 VR/AR 需 要 100M1Gbps 带 宽 ， 云 游 戏 除 了 带 宽 外 还要 求 网 络 时 延 /抖 动 小 于 8ms。 同 时 ， 随 着 智 慧 家 庭 发 展 ， 家 庭 Wi-Fi 类 终 端 数 增多 ， 组 网 日 益 复 杂 ， 难 以 满 足 用 户 随 时 随 地 Wi-Fi 覆 盖 诉 求 ； 另 外 ， 随 着 企 业 上云 及 高 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 覆 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 、 高 可 靠 性 、 云 网 融 合 等 提出 了 更 高 的 要 求 。 如 智 能 工 厂 场 景 ， 生 产 网 时 延 2ms， 工 业 现 场 时 延 10us， 同时 要 求 办 公 和 生 产 网 等 相 互 之 间 可 隔 离 ， 独 立 运 维 管 理 。2.2 挑 战 2： 全 面 提 升 网 络 敏 捷 性 ， 匹 配 业 务 快 速 变 化随 着 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 下 ， 如 何 感 知 与 保 障 用 户 业 务 体 验 、 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9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 Cloud VR 视 频 /游 戏 ， 游 戏 在 云 计 算 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 渲 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 高 要 求 ， SLA 不 达标 会 带 来 卡 顿 ， 迟 滞 ， 黑 边 ， 眩 晕 等 体 验 问 题 。 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 一 方 面 光 接 入 网 要 能 够 感 知 用 户 业 务 需 求 ， 并支 持 在 数 据 和 算 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 着算 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 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 隐 私 场 景 面 临 的 挑 战 。从 网 络 演 进 的 内 生 角 度 看 ， 下 一 代 光 接 入 网 NGOAN 是 面 向 ADN 自 动 驾 驶的 接 入 网 ， 离 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 要 泛 在 算 力 和 网 络 连 接 融 合 才 能 真 正 实 现 自 配 置 、 自 修 复 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 。103. NGOAN 智 能 光 接 入 网 价 值 主 张随 着 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 人口 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 ， 0 接 触 ” 地 服 务 体 验 ； 同 时 ， 全 光 宽 带 也 加 速 向 千 行 百 业 渗透 ， 成 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SLA 要 求 ， 同 时 还 需 要 融 合 传 感 ， 给 上 层 数 智 化 应 用 提 供 海 量 感 知 数 据 ， 更 进一 步 需 要 融 合 计 算 能 力 ， 给 上 层 行 业 应 用 提 供 综 合 的 感 传 算 服 务 。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 自 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 ） ；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 ， 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 载 差 异 化 以 及 数 字 化 能 力11 光 +WLAN 融 合 超 宽 化 ： 千 兆 光 接 入 网 从 10G GPON 向 50G PON 演 进的 同 时 ， 通 过 光 纤 不 断 延 伸 ， 从 FTTC/B 到 FTTH， 再 到 FTTR/FTTD，使 其 到 达 房 间 和 桌 面 ， 并 融 合 Wi-Fi6 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 +WLAN” 的 异 构 融 合 千 兆 底座 。 业 务 承 载 差 异 化 ： OLT 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-Fi6 RU 到 OLT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 一 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 愈 ， 未 来 走 向 自 治 全 生 命 周 期 自 动 化 :光 接 入 网 的 规 划 、 设 施 、 部 署 、 验 收 、 业 务 发 放 、 运维 、 升 级 操 作 逐 步 实 现 全 自 动 化 ， 免 人 工 处 理 。 基 于 体 验 的 自 优 化 ： 首 先 是 业 务 和 网 络 质 量 可 视 化 ， 通 过 业 务 级 管 道 随流 检 测 技 术 实 现 对 L2-L4 时 延 、 丢 包 和 抖 动 的 监 测 ； 通 过 Telemetry 和MQTT 实 现 海 量 OLT 和 ONT 运 行 数 据 实 时 高 速 订 阅 上 报 ； 其 次 是 业 务和 网 络 质 量 的 闭 环 优 化 ， 可 在 FTTR 主 ONT、 OLT 和 分 析 平 台 上 分 别 部署 智 能 算 法 ， 实 现 对 Wi-Fi、 PON 线 路 、 切 片 以 及 上 行 链 路 的 体 验 闭 环 。 故 障 自 愈 ： 能 够 感 知 故 障 并 做 故 障 自 愈 ， 未 来 能 够 感 知 网 络 异 常 ， 预 测网 络 故 障 ， 总 结 网 络 缺 陷 并 做 提 前 消 减 。 网 络 自 治 ： 未 来 接 入 网 具 备 高 度 自 治 的 能 力 ， 能 够 实 现 知 识 和 经 验 的 自学 习 ， 功 能 和 规 格 能 够 实 现 自 演 进 。3. 海 量 分 散 算 力 ， 成 网 可 调 度 ， 可 开 放 的 算 力 基 础 设 施 层12 海 量 算 力 节 点 ： 光 接 入 网 具 有 海 量 网 元 的 特 征 ， 由 此 带 来 了 分 散 的 海 量算 力 ， 每 台 智 能 网 关 ， 甚 至 OLT 都 提 供 一 定 算 力 ， 都 是 一 个 单 独 的 算 力节 点 ， 全 接 入 网 可 聚 沙 成 塔 形 成 一 个 海 量 的 算 力 节 点 池 。 算 力 成 网 可 调 度 ： 初 期 各 个 算 力 节 点 之 间 是 协 同 关 系 ， 独 立 承 担 计 算 任务 ； 未 来 算 力 节 点 之 间 可 以 建 立 逻 辑 连 接 ， 来 相 互 传 递 数 据 和 计 算 指 令 ，实 现 单 个 算 力 任 务 的 并 行 和 串 行 协 同 计 算 。 智 能 网 关 的 算 力 可 作 为 独 立算 力 节 点 ， 也 可 由 OLT 代 理 下 挂 智 能 网 关 上 的 算 力 对 外 体 现 为 一 个 大 的逻 辑 算 力 节 点 。可 开 放 ： “ 算 力 网 络 层 ” 不 仅 仅 服 务 于 NGOAN 自 身 的 智 能 自 治 ， 同 时也 可 以 开 放 给 家 宽 场 景 以 及 行 业 场 景 做 一 些 VR/AR 辅 助 渲 染 、 工 业 机 器视 觉 等 边 缘 计 算 服 务 。134. NGOAN 智 能 光 接 入 网 架 构NGOAN 智 能 光 接 入 网 要 求 具 备 三 大 能 力 ： 基 础 接 入 网 络 需 具 备 超 宽 化 、承 载 差 异 化 以 及 数 字 孪 生 的 能 力 ； 具 备 自 动 、 自 优 、 自 愈 能 力 ， 未 来 走 向 完 全自 治 ； 海 量 分 散 算 力 ， 成 网 可 调 度 ， 可 开 放 算 力 基 础 设 施 。相 对 应 的 ， NGOAN 的 架 构 包 含 三 个 层 次 ： 基 础 接 入 网 层 、 管 控 析 层 和 算网 服 务 层 。 其 中 ， 基 础 接 入 网 层 提 供 超 宽 、 承 载 差 异 化 的 管 道 ， 同 时 提 供 丰 富的 内 生 传 感 器 和 高 效 的 采 集 机 制 ， 从 ODN、 网 元 、 网 络 到 业 务 层 都 具 备 数 字 孪生 的 能 力 ； 管 控 析 层 是 NGOAN 智 能 光 接 入 网 的 大 脑 ， 使 能 操 作 自 动 、 故 障 自愈 、 体 验 自 优 ， 支 撑 未 来 接 入 网 走 向 智 能 自 治 ； 接 入 网 部 署 了 分 散 海 量 的 算 力 ，确 定 性 低 时 延 的 网 元 间 连 接 提 供 了 多 点 计 算 协 同 的 可 能 性 ， 可 以 被 纳 入 全 局 算力 调 度 ， 从 而 实 现 高 效 的 云 -边 -端 算 力 任 务 协 同 ， 对 行 业 和 家 宽 生 态 应 用 提 供一 个 普 适 的 算 网 服 务 。图 4-1NGOAN智 能 光 接 入 网 架 构 基 础 接 入 网 ： 由 数 字 化 的 ODN、 网 元 和 业 务 管 道 组 成 ； 1） 传 统 的 ODN无 法 数 字 化 也 就 意 味 着 无 法 管 理 ， 会 导 致 大 量 的 资 源 问 题 和 光 路 问 题 ，数 字 化 的 ODN 是 通 过 电 子 标 签 和 光 传 感 的 技 术 让 ODN 的 拓 扑 连 接 关系 ， ODN 异 常 的 瑕 疵 都 可 以 被 感 知 到 ， 可 以 提 供 一 个 状 态 可 视 的 数 字14镜 像 ； 2） 接 入 网 的 网 元 包 括 家 庭 网 络 网 元 （ 含 ONT 家 庭 网 关 、 FTTR组 网 ） 和 OLT 设 备 ， 3） 业 务 管 道 则 包 含 家 庭 网 络 用 户 侧 业 务 接 口 ，OLT 用 户 侧 的 用 户 业 务 级 管 道 ， 以 及 OLT 网 络 侧 不 同 SLA 等 级 的 业务 级 管 道 。 业 务 层 的 主 要 功 能 是 接 入 用 户 业 务 ， 提 供 不 同 SLA 等 级 用户 业 务 级 管 道 。 比 如 接 入 某 个 家 宽 用 户 语 音 、 互 联 网 和 IPTV 业 务 ， 其中 给 语 音 业 务 提 供 近 乎 0 丢 包 、 200Mbps，E2E 时 延 10ms , SLA 不 达 标 会 带 来 卡 顿 ， 迟 滞 ， 黑 边 ， 眩 晕 等 体 验 问 题 。NGOAN 智 能 光 接 入 网 提 供 VR 等 高 品 质 业 务 端 到 端 品 质 保 障 方 案 ， 加 速新 业 务 发 展 。 当 前 10G GPON+FTTR Wi-Fi6 全 屋 光 千 兆 覆 盖 超 宽 接 入 底 座 ， 保障 用 户 随 时 随 地 千 兆 体 验 。 E2E 切 片 和 一 网 双 平 面 技 术 使 能 Cloud VR 独 立 通道 差 异 化 承 载 和 一 跳 入 云 ， 保 障 E2E 稳 定 ms 级 时 延 。 未 来 算 力 网 络 提 供 接 入边 缘 AI 算 力 ， 通 过 端 边 云 协 同 ， 支 持 VR/AR 辅 助 渲 染 、 MFOV 边 缘 计 算 ， 进一 步 提 升 品 质 体 验 。图 6-1 Cloud VR 家 宽 差 异 化 承 载6.2 AI 实 现 家 宽 智 能 体 验 运 营随 着 用 户 规 模 增 长 ， 运 营 商 从 带 宽 经 营 到 体 验 经 营 ， 当 前 网 络 缺 乏 主 动 发现 体 验 问 题 和 主 动 优 化 的 能 力 ， 需 引 入 AI、 大 数 据 等 技 术 使 能 体 验 经 营 转 型 ；同 时 随 着 用 户 渗 透 率 逐 步 饱 和 ， 为 提 升 ARPU 和 用 户 粘 性 ， 运 营 商 积 极 发 展 智25能 组 网 和 智 慧 家 庭 等 新 业 务 ， 但 是 对 用 户 需 求 的 把 握 不 足 ， 装 维 工 程 师 随 销 成功 率 低 ， 业 务 发 展 受 阻 。NGOAN 智 能 光 接 入 网 通 过 算 力 +大 数 据 +AI 助 力 运 营 商 体 验 经 营 转 型 。 通过 ONT/OLT/NCE 分 布 式 算 力 和 AI 算 法 ， 感 知 用 户 体 验 ， 识 别 体 验 瓶 颈 ， 主 动整 改 优 化 ， 可 以 全 面 提 升 存 量 用 户 满 意 度 ； 同 时 结 合 大 数 据 技 术 ， 识 别 家 庭Wi-Fi 组 网 宽 带 提 速 、 教 育 /直 播 宽 带 等 新 业 务 机 会 ， 挖 掘 潜 在 用 户 需 求 ， 支 撑运 营 商 的 智 慧 家 庭 业 务 快 速 发 展 。图 6-2AI 智 能 感 知 实 现 智 能 运 营6.3 一 网 多 租 户 使 能 行 业 虚 拟 专 网在 行 业 应 用 中 一 张 通 信 网 承 载 着 多 种 应 用 ， 例 如 园 区 场 景 安 防 监 控 网 和 办公 网 网 络 ， 安 防 业 务 属 于 保 卫 科 ， 办 公 业 务 属 于 信 息 办 ， 责 任 主 体 不 一 致 ， 各个 责 任 主 体 期 望 可 以 独 立 配 置 网 络 且 相 互 之 间 不 影 响 。NGOAN 智 能 光 接 入 网 基 于 切 片 和 算 力 成 网 技 术 使 能 行 业 虚 拟 专 网 。 当 前E2E 切 片 实 现 多 业 务 隔 离 专 网 ， OLT分 组 +TDM 双 引 擎 灵 活 应 对 不 同 业 务 SLA要 求 。 对 于 企 业 内 网 ， FTTR 将 光 纤 进 一 步 延 伸 到 企 业 内 部 ， 提 供 全 光 Wi-Fi覆 盖 、 无 缝 漫 游 和 超 千 兆 的 品 质 体 验 。 网 络 控 制 器 通 过 多 租 户 实 现 每 个 业 务 可独 立 配 置 独 立 运 维 。 未 来 算 力 网 络 动 态 分 配 实 现 多 租 户 算 力 专 网 ， 对 不 同 租 户存 在 差 异 化 算 力 诉 求 （ 时 间 /业 务 等 ） ， 通 过 算 力 隔 离 实 现 动 态 分 配 算 力 给 不 同租 户 ， 保 障 最 佳 体 验 。26图 6-3 行 业 虚 拟 专 网 承 载 方 案6.4 PON 延 伸 工 业 互 联 网 高 可 靠 性 : Type C 50ms 倒 换 PON 低 时 延 : 单 帧 多 突 发 ， 双通 道 业 务 隔 离 ： 生 产 网 和 监 控 网 络 隔离 算 力 网 络 ： 边 缘 计 算 ， 算 力 开 放图 6-4 工 业 PON 解 决 方 案 图随 着 国 内 工 业 互 联 网 的 发 展 ， 工 厂 对 于 机 器 视 觉 质 检 、 设 备 协 同 作 业 、 设备 故 障 诊 断 、 生 产 现 场 检 测 等 场 景 的 业 务 需 求 涌 现 ， PON 接 入 网 相 比 传 统 基 于铜 线 （ 双 绞 线 ， 网 线 ） 的 工 业 互 联 网 技 术 有 着 明 显 优 势 ： 抗 干 扰 ， 易 部 署 ， 易扩 展 ， 无 中 继 传 输 距 离 远 等 。NGOAN 智 能 光 接 入 网 实 现 工 业 互 联 网 数 智 化 转 型 ， 数 据 成 为 关 键 生 产 要素 。 当 前 E2E 切 片 技 术 和 PON 低 时 延 可 实 现 办 公 网 、 生 产 网 及 监 控 网 多 网 合一 ， 相 互 隔 离 ， 独 立 管 理 ， 节 省 建 网 成 本 并 提 升 可 靠 性 。 未 来 基 于 AI 感 知 和算 力 网 络 ， 生 产 网 络 体 验 实 时 感 知 ， 园 区 数 据 边 缘 计 算 保 护 隐 私 ， 算 力 开 放 支27持 机 器 视 觉 识 别 新 应 用 。287. NGOAN 智 能 光 接 入 网 未 来 展 望展 望 未 来 ， NGOAN 将 促 进 各 领 域 技 术 和 功 能 深 度 融 合 。 第 一 ， PON+Wi-Fi融 合 ， 引 入 网 络 切 片 、 Smart QoS、 Smart DBA、 DWM 等 技 术 ， 极 致 连 接 使 能算 力 成 网 ， 带 来 更 极 致 的 业 务 体 验 。 第 二 ， 人 工 智 能 和 传 统 光 接 入 网 功 能 深 度融 合 ， 一 方 面 驱 动 数 据 成 为 生 产 要 素 ， 基 于 AI 和 大 数 据 技 术 实 现 智 能 可 预 测性 运 营 ， 推 进 接 入 网 进 入 网 络 自 动 驾 驶 时 代 ， 另 一 方 面 促 进 接 入 网 的 连 接 +算力 服 务 化 架 构 的 创 新 和 技 术 变 革 ， 结 合 AI 系 统 ， 构 建 基 于 千 兆 光 网 的 一 体 化算 网 服 务 能 力 。期 待 业 界 共 同 携 手 ， 通 过 理 论 和 技 术 协 同 创 新 ， 不 断 完 善 和 提 升 NGOAN大 带 宽 、 低 时 延 、 确 定 性 、 差 异 化 体 验 保 障 等 网 络 基 础 能 力 ， 同 时 不 断 融 合 通感 一 体 、 算 网 融 合 、 AI 智 能 化 等 新 能 力 ， 促 进 千 兆 光 接 入 网 以 “ 一 业 带 百 业 ”深 度 改 变 生 活 、 改 变 社 会 ， 满 足 人 们 对 未 来 更 美 好 信 息 生 活 的 需 要 ， 并 通 过 光联 万 物 促 进 行 业 向 数 字 化 、 智 慧 化 发 展 。29略 语 列 表缩 略 语 英 文 全 名 中 文 解 释10G GPON 10 Gigabit GPON 10 吉 比 特 无 源 光 网 络50G PON 50 Gigabit PON 50 吉 比 特 无 源 光 网 络AI Artificial intelligence 人 工 智 能API Application Programming Interface 应 用 程 序 接 口AR Augmented Reality 增 强 现 实ARPU Average Revenue Per User 每 用 户 平 均 收 入ASIC Application Specific Integrated Circuit 专 用 集 成 电 路CPU Central Processing Unit 中 央 处 理 器DBA Dynamic BandwidthAllocation 动 态 带 宽 分 配DFI Deep Packet Inspection) 深 度 包 检 测 技 术EPON Ethernet PON 以 太 网 无 源 光 网 络FOV Field of view 视 场 角FPGA Field Programmable GateArray 现 场 可 编 程 逻 辑 门 阵 列FTTB Fiber to the Building 光 纤 到 楼FTTC Fiber to the Curb 光 纤 到 路 边FTTD Fiber to the Desk 光 纤 到 桌 面FTTH Fiber to the Home 光 纤 到 户FTTR Fiber to the Room 光 纤 到 房 间GLSB Global Server Load Balance 全 局 负 载 均 衡GPON Gigabit-Capable PON 吉 比 特 无