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1、算力网络时代新一代光接入网技术演进李俊玮中国移动研究院基础网络技术研究所2023年9月2目录总体发展趋势150G PON筑牢基础能力2FTTR提升千兆宽带覆盖33中国移动千兆固网发展大数据2.88亿亿+截止2023年8月中国移动有线宽带用户总数城区城区OLT 全面千兆全面千兆已全面转向10G GPON建设Combo PON当前Combo以两模为主三模Combo是归一化方向FTTH占比占比99%网关全智能化千兆宽带用户6000w加大千兆网关引入网络能力业务发展质量保障场景拓展高清视频高清视频高清用户规模近2亿大屏点播业务发展迅速智家业务智家业务智能组网，家庭安防语音遥控、家庭IOTHDICT智家

2、新场景智家新场景智慧社区健康养老网关软探针网关软探针宽带测速、业务拨测等家庭侧网络环境感知Telemetry秒级高精度感知网络KPI21年集采PON设备全面支持遥测能力进一步下沉到网关侧集中管控集中管控FTTR原生支持感知网络业务KPI企宽、互联网专线企宽、互联网专线沿街商铺、商业小微企业（固定IP）垂直行业垂直行业工业工业PON极简架构、电信级可靠性大带宽、低时延FTTR2H/2B的全光千兆组网业务随着宽带普及率的提高和宽带提速的深入，千兆光网网络和用户高速增长，光网支撑作用逐步显现，千兆固网正在从带宽的“千兆”连接能力向带宽+体验的“千兆”服务能力转变4算力网络 光网先行 支撑经济社会数字

3、化转型p 中国移动锚定“世界一流信息服务科技创新公司”新定位，系统打造“5G+算力网络+智慧中台”新型信息基础设施，创新构建“连接+算力+能力”新型信息服务体系，力争实现“网络无所不达、算力无所不在、智能无所不及”，助力全社会提升运用新一代信息技术的效益和效率超大带宽灵活调度泛在接入400GOXC+ODU+fgOTN50G PON+FTTR核心要求关键技术推动光网络核心技术创新，打造算力网络坚实底座光底座是算力网络的重要组成5千兆光接入网技术发展趋势千兆加速普及，有线宽带用户已超千兆加速普及，有线宽带用户已超2.8亿亿提值：提值：智能应用智能应用提质：提质：极致体验极致体验提速提速：基础连接：

4、基础连接万兆万兆接入接入千兆千兆覆盖覆盖应用应用端端云云OLT智能网关 21年起全面转向10G PON建设 演进：持续推动演进：持续推动50G PON技术产业成熟技术产业成熟PON1+X1（高品质底座）+X（场景化服务）10G PON千兆光网千兆光网+X，赋能新应用和垂直行业，赋能新应用和垂直行业千兆入算光猫点，算网服务泛在千兆入算光猫点，算网服务泛在接入接入 23年首次集采引入智能板 演进：构建网络演进：构建网络业务感知能力业务感知能力 23年首次集采智能企业网关.逐步加大千兆智能网关占比打造家庭和小微企业全光千兆覆盖打造家庭和小微企业全光千兆覆盖 基于C-WAN的全光Wi-Fi组网 PON

5、+FTTR协同端到端切片 基于光层OAM集中化原生管控50G PONFTTR千兆宽带用户数已超千兆宽带用户数已超5000w，行业占比超，行业占比超40%PON+FTTR+Xp 千兆光接入网作为“连接+算力+能力”的第一跳入口，需全面提升光接入网络的带宽、时延和覆盖等网络基础能力，并融合网络感知和网络切片能力，构建面向算网服务的千兆入算光猫点6目录总体发展趋势150G PON筑牢基础能力2FTTR提升千兆宽带覆盖3750G PON技术发展p 50G PON国际标准体系已基本建立，当前正处于样机研发阶段p 50G PON系统相比10G GPON，需采取多项全新技术方案，以满足系统各项指标要求202

6、22023?20192021ITU-T G.9804系列标准立项第一版G.9804国际标准发布，研发原型机并测试开展非对称样机实验室测试与现网试点测试持续完善系统性能，满足商用要求商用试点2024开发对称型样机并开展现网试点测试10G GPON50G PON直调直检，无DSP处理芯片发射光功率较低，无需光放大器路ONU侧为宽带激光器，无需制冷路采用RS FEC码型，纠错容限为1E-3路oDSP：50G速率信号对传输损伤更敏感，需采用数字信号处理技术路SOA：EML/DML存在饱和输出瓶颈，需集成SOA光放大器路TEC：为实现三模波分共存，上行波长为窄带选项，ONU发射机需添加TEC路LDPC：

7、为进一步提升接收灵敏度，选用纠错能力为1E-2的LDPC FEC码型路提升功率预算至32dB50G PON关键技术：三模共存，ONU侧需引入TECp GPON短时期内不会完全退网，50G PON部署需考虑三代PON同ODN共存，上行12862nm波长成为未来50G PON部署的重要选项三代共存的上行波长三代共存波长规划新器件：DML+TEC新线路：六波长WDM挑战p 传统ONU侧使用的DML激光器均为20nm宽带波长方案在ONU发射机中加入TEC温控，控制激光器输出波长范围在4nm以内挑战p 支持6波长复用解复用，MPM封装对器件体积要求高p 上行相邻波段间隔仅为2nm，对滤波器斜率要求很高进

8、展已有6波长合分波器样品，但隔离度不足950G PON关键技术：DSP技术使能25G/50G多速率兼容下行方向上行方向 50G PON信号速率提升5倍，高速信号导致光纤色散损伤对信号的影响激增，引入DSP均衡高速信号带来的色散代价 下行50Gbps为连续信号，ONU侧只需通过轻量化DSP即可实现静态信号的色散均衡 50G PON上行存在两种速率ONU，不同传输速率和传纤距离的ONU信号带来的损伤大小各异，且上行是突发动态大小光接收 单一模式的DSP无法针对不同ONU信号进行差异化补偿 OLT侧DSP需要支持动态多模，满足对不同速率ONU信号损伤的动态自适应均衡Clock RecoveryDow

9、n-samplingEqualizationFilteringNRZ Receiver DSPMLSEFEC decodingError counting50/50G ONU50G PON OLT50/25G ONU50/25G ONU50/50G ONU10km20kmp 50G PON应用须支持25G和50G两种上行速率，考虑到各个ONU传纤距离不等，DSP需实现对不同上行速率、不同距离ONU信号损伤的快速均衡，以满足32dB功率预算需求50G PON技术产业进展p50G PON产业链已取得长足进展，但系统关键指标尚无法完全满足商用要求，呼吁产业界针对核心光电器件及系统关键技术共同攻关，促

10、进技术和产业进一步成熟ITU-T 50G PON标准体系总体要求 G.9804.1物理层要求 G.9804.3G.sup.PONslicingG.sup.PONlatency协议层要求 G.9804.2推进50G PON技术和产业成熟联合样机研发 2021年、2022年持续联合华为、中兴、烽火完成非对称50G PON样机研发和完善 23年起，推进对称样机研发，加速攻关核心光电器件成熟现网试验 业界率先完成现网环境下的50G PON样机承载5G一体化小基站回传试验 研究成果在OFC 2022和2023、OECC 2023发表当前样机主要问题吞吐量功率预算多速率兼容多代共存 受限于突发电器件性能，

11、上行25G速率吞吐量尚低于理论值20.5Gb/s 受限光器件及DSP性能，下行50G/上行25G功率预算初步满足N1等级，未达C+当前样机上行方向尚不能支持兼容25G/50G的TDM多速率接收 1286nm产业链尚不成熟，三模MPM样品隔离度还有较大提升空间11目录总体发展趋势150G PON筑牢基础能力2FTTR提升千兆宽带覆盖312FTTR总体需求及关键技术FTTR网络架构p 集中管控、千兆无缝覆盖、协同组网是FTTR三大核心要求，需进一步推进基于光层OAM网络架构和协议层等关键技术攻关和标准化延伸FTTH光底座能力 PON的光层OAM管控能力延伸到家庭内部 通过光纤延伸实现千兆网络能力无

12、缝覆盖协同组网提升体验 PON+FTTR协同，实现固网端到端切片 光+WLAN协同，实现WiFi组网可调度，增强千兆Wi-Fi体验FTTR架构FTTR物理层FTTR协议层智能协同MeMfMeMf13FTTR标准进展p FTTR架构标准已进入发布流程，业界正在协同加速推进FTTR物理层、协议层和光层OAM标准研制2023年4月2023年3月FTTR总体G.FIN-SA预计2023年底FTTR物理层FTTR数据链路层预计2024年中旬G.FIN-PHY/DLLITU-TCCSA预计2024年底FTTR光层OAMp 国际标准G.FIN-SA和行标FTTR总体待发布p FTTR物理层和数据链路层重要内

13、容基本达成一致，有望今年完成，国际标准同步推动p FTTR光层OAM机制已在SG15 Q2和Q3热烈讨论当中，OLT协同管控FTTR技术方案成为技术发展热点ITU-T：G.FING.FIN-SAG.FIN-PHYG.FIN-DLLG.FIN-MNCCSA：FTTR总体物理层数据链路层管理光层OAM14关键技术1：FTTR光层OAM需求p FTTR推动光接入网向两级P2MP架构演进，需围绕光接入网新架构构建光接入网端到端集中管控能力p FTTR光层OAM是基于P2MP光网络接口，实现管控能力由FTTH向FTTR延伸的关键OAM通道由OLT-MFU-SFU两段组成，应隔离于数据通道，并具备最高优先

14、级pOLT与MFU之间，可复用OMCC通道，或1:1/1:N创建新的xGEM-Port。前者更节约PON链路层资源pMFU与SFU之间，可复用OMCC通道，或参考/复用FTTR C-WAN架构引入的WMCC通道。前者更利于OLT与MFU对SFU的协同管控OAM通道OAM协议基于OMCI协议演进，最大化复用MEs，简化OLT-FTTR的OAM协议互通性p考虑在OMCI消息头中引入SFU端口信息，OLT可复用MEs采用类ONU方式直接管控到SFUpMFU针对OLT与SFU之间的OAM消息，在两段OAM通道间做中继转发pOLT侧基于MFU和SFU的MIB，可还原出FTTR MIB，简化OLT-FTT

15、R的OAM互通15关键技术1：FTTR光层OAM技术/产业/标准进展p FTTR光层OAM技术方案已在22年完成原型系统验证，相关技术要求已在22年底完成CCSA标准立项，ITU-T SG15 Q2和Q3也在热烈讨论当中，需业界共同协同，推进技术、标准和产业发展1 Dechao Zhang,Jinglong Zhu,et al.,Fiber-to-the-Room(FTTR):A Key Technology for F5G and Beyond,vol.15 issue.9,JOCN 20232 Jinglong Zhu,Junwei Li,et al.,First Field Trial

16、of FTTR Based on Native Management and Control Architecture for 5G Small Cell Backhaul,OFC 2023,Paper W2A.13OLTMFUSFUOMCI ServerOMCI ServerOMCI ClientSFU MIBOMCI Client标准技术产业 光层OAM架构及接口协议设计已基本完成，并制定企业标准 已启动光层OAM二阶段技术研究，进一步丰富接口功能 22年联合华为/中兴/烽火/诺基亚等厂商开发光层OAM原型系统，完成实验室及现网试点测试，功能符合预期 23年OLT与FTTR基本实现光层OA

17、M接口互通解耦 22年完成光层OAM行标立项 联合业界加速光层OAM行标制定 推动光层OAM技术方案在ITU-T标准化16关键技术2：FTTR物理层和多速率共存面向新业务新场景的提速需求，FTTR可针对不同场景制定相应的速率升级方案，持续提升用户体验p ToH：主要考虑FTTR系统整体速率升级，保障Wi-Fi组网系统性能最优，暂不考虑兼容低速率的从设备p ToB：主设备下行光口可通过WDM方式，兼容低速率的从设备，解决实际部署升级问题l场景特点：家庭场景分路比小（多数场景1：3以内），FTTR从设备数量少l升级方案：FTTR系统整体更换升级，无需兼容低速率FTTR从设备。保障FTTR系统光+W

18、i-Fi协同性能最优l场景特点：政企场景分光比大，FTTR从设备数量多l升级方案：主设备需兼容低速率FTTR从设备，各从设备可按需升级替换，但存在管控协议、WIFI协议一致性差，组网体验差的风险l共存方式：WDMToH：FTTR速率升级方案ToB：FTTR速率升级方案0102p2.5G和10G Ra FTTR可采用DML+PIN的收发技术方案p2.5G Rb FTTR可复用GPON技术和产业p10G Rb FTTR技术指标要求还需进一步探讨，同时关注2.5G超频实现10G FTTR的技术方案Ra等级：018dBRb等级：1328dB17关键技术2：FTTR线缆技术发展根据应用场景对FTTR从设

19、备供电的难易程度，FTTR ODN需新增远程供电能力，需进一步推进技术方案完善及产业成熟 OLT 从设备-吸顶式从设备-面板式光插座从设备-吸顶式3412主设备从设备远程供电需求pToB场景，吸顶/悬挂式从设备需求强烈，本地供电不易p家庭场景，面板式从设备本地供电不易光电混合缆p通信用引入光缆 第4部分：光电混合缆p扁平型和圆形为主，电压范围48V56V（略高于人体安全电压36V）p主要匹配ToB场景需求光电混合接口：小型化、光电接口合一pSC接头行标已发布，XC接头行标通过征求意见稿pSC可最大限度复用现有产业链，电触点位置外置，存在触碰风险pXC电触点位置内置且尺寸更小，标准未定，产业链暂

20、不成熟XC接头SC接头（I型、II型）供电位置/动态功率管理p主设备和光插座均可提供远程供电能力，可按需选择p当前系统暂不支持电源管理。需研究实现机制和功能，网络层可视1234主设备远程供电光插座远程供电圆型扁平型18关键技术3：FTTR数据链路层技术进展p FTTR协议层将参考复用GPON/XGS-PON协议，增加WLAN协同调优管理通道以及OMCC通道承载光层OAM消息能力p 业界需协同加速标准制定，加速芯片产业链成熟数据链路层PLOAM处理器MAC控制性能监控安全秘钥管理节能管理FEM引擎用户数据适配器OMCI/光层OAM适配器WMCI适配器用户数据客户端OMCI/光层OAM客户端WMC

21、I客户器PLOAM分区PLOAM分区FEM数据域复用GPON帧结构设计支持对称2.5G速率新增WMCC通道 2.5G FTTR参考GPON帧结构设计 10G FTTR参考XGS-PON帧结构设计 数据链路层可灵活支持对称/非对称多速率2.5G，并支持多速率共存 低时延管控通道，实现光和无线整网协同工作 加速收敛WMCC帧结构设计方案，推进能力成熟扩展OMCC通道承载能力 支持主从设备间的OMCI协议 支持OLT直管从设备的光层OAM消息关键技术4：Combo FTTR理念及架构19复用成熟产业链l器件产业链较成熟，可复用Combo OLT、GPON及10G PON BOSA产业链l未来向更高集

22、成度、更小尺寸、单板及器件组装过程更简单的方向演进GPON端口GPON/XG-PONCombo端口OLTFTTR从设备FTTR从设备FTTR从设备Combo FTTRGPON/XG(S)-PON combo 端口GPON/XGS-PON Combo端口网络侧接口FTTR主设备基于千兆宽带网业端协同发展理念，中国移动提出Combo FTTR技术方案，1代FTTR系统可支持按需随选接入2代PON局端，满足用户无感持续升级带宽适配局端发展千兆lGPON、10G PON协同发展千兆宽带，满足家宽、企宽和小微企业组网需求lGPON、10G PON覆盖区域均可发展FTTR业务l根据网络规划情况、局端OLT

23、升级需求和用户业务SLA要求，OLT通过Me接口远程管控上联接口工作模式光层OAM可管可控20关键技术4：Combo FTTR关键技术Combo FTTR工作模式可管可控Combo FTTR 器件关键技术p 已基于光层OAM实现对Combo FTTR上联接口的工作模式远程管控，支持按需动态调整p Combo FTTR器件产业链较成熟，可复用Combo OLT、GPON及10G PON BOSA产业链GPON工作模式上联GPON OLT，自适应为GPON工作模式上联XG(S)-PON Combo OLT，自适应为XG(S)-PON工作模式根据OLT端口升级或网络要求，OMC/OLT远程配置FTT

24、R+切换为XG(S)-PON工作模式根据用户业务SLA要求，OMC/OLT远程配置FTTR+切换为GPON工作模式FTTR+首次上电启动完成XG(S)-PON工作模式Combo FTTR设备首次上线自适应工作模式根据网络规划情况、局端OLT升级需求和用户业务SLA要求，OLT通过Me接口远程管控上联接口工作模式Combo BOSA2.5G激光器1.25G激光器TIA2.5G接收机10G接收机TIAWDM器件01577PONMACGPON Driver+LAXG-PONDriver+LA二选一光PHY控制信号电子开关小型化Combo光器件：GPON BOSA及10G PON

25、 BOSA通过内部WDM进行合分波集成2路光PHY输出的信号通过电子开关进入PON MAC芯片处理21关键技术5：PON+FTTR智能协同PON+FTTR 分层联动，通过在OLT部署智能板，提升PON和FTTR智能协同深度，构建以OLT为算力网关的面向客户的算力节点，实现业务的快速处理及网络协同优化FTTR MFUOLT PON板智能板光层OAM数据采集算力协同光层OAM通道：管、控、数采协同上层数采通道智能协同WiFi调优业务感知切片协同拓展千兆固网智能化能力及应用 精准业务识别，端到端切片协同：OLT精准识别业务类型，跨域协同动态匹配业务SLA，实现千兆固网端到端切片协同 Wi-Fi跨域调

26、优：智能板部署调优算法，依托WiFi状态信息，实现WiFi跨域调优 端到端运维协同：PON和FTTR业务KPI和网络KPI关联分析，精准定位接入侧与家庭侧故障智能运维构建千兆固网大数据底座和算力节点光层OAM通道实现PON/FTTR网络管/控/采构建开放统一的API接口，支持基于上层通道实现PON/FTTR网络数据采集大算力支持应用级SLA度量，实现PON+FTTR数据协同感知.SFU光层OAM数据采集SFU光层OAM数据采集22小结p 推动PON+FTTR智能协同的新一代光接入网技术架构发展，构建端到端网络切片，保障端到端千兆宽带体验和业务差异化承载p 50G PON技术标准体系基本确立，需共同推动核心光电器件技术产业成熟，加快样机向商用化产品的成熟进程p 加速FTTR 5大关键技术发展需求的方案收敛和标准化，推进FTTR场景拓展和规模应用，满足千兆宽带体验保障的核心需求