李俊玮：打造FTTR千兆光底座 助力扬帆数智未来

打造FTTR千兆光底座助力扬帆数智未来 李俊玮 中国移动研究院基础网络技术研究所2024年2月 目录 光接入网总体发展趋势 1 构建FTTR综合联接光底座 2 2 千兆光网高速发展支撑经济社会数字化转型 千兆光网网络和用户高速增长，全国千兆用户数占比已达25.7%，千兆信息高速路初具规模，光网支撑作用逐步显现 产业政策驱动和新业务发展，持续推动千兆光网面向新架构、新业务和新体验的纵深发展，对光网高质量支撑提出新要求 千兆光网网络和用户高速增长产业政策加快千兆光网纵深发展业务发展赋予千兆光网新需求 •宽带用户数已达6.36亿，增速趋缓 •千兆用户保持高速增长且放量明显，已达1.63亿（占总用户25.7%），较上年末净增约7153万户 •千兆网络10GPON端口数达2302万个，比上年末净增779万个 数据来源：工信部 中央 部委 “加快光纤到房间商用步伐” 2022.7工信部141号文 “鼓励光纤到房间”2021.4工信部、住建部等16部门28号文 “实现“千城千兆”建设” 2022.1工信部、发改委 《十四五新基建规划》 《十四五数字经济规划》 新架构 新业务 新体验 带宽换体验带宽换时延带宽换算力 未来业务特征变化 2D显示3D显示 大网应用类局域网应用 无交互全场景交互 一维/二维传感三维传感 泛8K视频 XR元宇宙 云网光宽 垂直行业 3 算力网络光网先行支撑经济社会数字化转型 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 关键技术 400G 灵活调度 OXC+ODU+fgOTN 光底座是算力网络的重要组成 核心要求 超大带宽 泛在接入 50GPON+FTTR 推动光网络核心技术创新，打造算力网络坚实底座光接入网则是“双千兆”和全光底座的重要组成 4 千兆光接入网技术发展趋势 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 提速：基础连接 万兆 接入 云 提质：极致体验 千兆 覆盖 提值：智能协同 端 50GPON FTTR 应用 PON+FTTR+X 千兆加速普及，有线宽带用户已超2.9亿 •21年起全面转向10GPON建设 •演进：持续推动50GPON技术产业成熟 千兆宽带用户数已超6000w，行业占比超40% 千兆光网+X，赋能新应用和垂直行业千兆入算光猫点，算网服务泛在接入 1（高品质底座）+X（场景化服务） 1+X 10G PON OLT PON 智能网关 打造家庭和小微企业全光千兆覆盖 •23年首次集采引 入智能板 •演进：构建网络业务感知能力 •23年首次集采智能企业网关 . •逐步加大千兆智能网关占比 •基于C-WAN的全光Wi-Fi组网 •基于光层OAM集中化原生管控 •PON+FTTR协同端到端切片 5 目录 光接入网总体发展趋势 1 构建FTTR综合联接光底座 2 6 FTTR总体需求 面向业务可提供端到端千兆体验保障，面向运维可提供电信级管控能力，集中管控、千兆无缝覆盖、协同组网成为FTTR三大核心要求 FTTR网络架构 Me Mf 延伸FTTH光底座能力 •PON的光层OAM管控能力延伸到家庭内部 MfMe •通过光纤延伸实现千兆网络能力无缝覆盖 协同组网提升用户体验 •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 7 FTTR技术标准进展 ITU和CCSA第一代FTTR核心技术标准体系基本确立，FTTR发展进入快车道 G.sup.CMAFP成功立项，PON+FTTR协同管控技术架构在国际达成共识并正式启动 G.FIN-SA G.FIN-PHY G.FIN-DLL G.FIN-MN G.Sup.CMAFP 总体 物理层 数据链路层 管理 光层OAM CCSA：FTTR ITU-T：G.FIN G.FIN-SA和行标FTTR总体待发布，FTTR物理层和数据链路层国际标准已获得通过，国内标准24H1有望完成 FTTR光层OAM机制已在SG15Q2牵头立项，OLT协同管控FTTR技术方案成为技术发展热点 G.FIN-PHY/DLL ITU-T 2023年3月 G.FIN-SA G.FIN-XPHY/10GDLLG.Sup.CMAFP 2024年底 G.Sup.CMAFP CCSA FTTR总体 2023年4月 2023年12月 2024年中旬 FTTR物理层FTTR数据链路层 FTTR光层OAM2025年 8 关键技术1：FTTR光层OAM需求 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 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 OAM协议 OAM通道由OLT-MFU-SFU两段组成，应隔离于数据通道，并具备最高优先级 OLT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 MFU与SFU之间，可复用OMCC通道，或参考/复用FTTRC-WAN架构引入的WMCC通道。前者更利于OLT与MFU对SFU的协同管控 基于OMCI协议演进，最大化复用MEs，简化OLT-FTTR的OAM协议互通性 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SFU MFU针对OLT与SFU之间的OAM消息，在两段OAM通道间做中继转发 OLT侧基于MFU和SFU的MIB，可还原出FTTRMIB，简化OLT-FTTR的 OAM互通9 FTTR光层OAM技术方案已在23年完成现网试点验证，相关技术要求已在22年底完成CCSA标准立项，ITU-TSG15Q2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 关键技术1：FTTR光层OAM技术/产业/标准进展 OMCIServer SFUMIB OMCI Client OMCI Server OMCIClient OLT MFU SFU 技术产业标准 •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 OAM接口互通解耦，光层 •22年完成光层OAM行标立项 •联合业界加速光层OAM行标制定 •23年光层OAM技术方案在 ITU-T立项 OAM架构正式商用落地 10 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 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 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 01ToH：FTTR速率升级方案 02ToB：FTTR速率升级方案 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 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+Wi-Fi协同性能 最优 场景特点：政企场景分光比大，FTTR从设备数量多 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 共存方式：WDM 2.5G和10GRaFTTR可采用DML+PIN的收发技术方案 2.5GRbFTTR可复用GPON技术和产业 10GRbFTTR技术指标要求还需进一步探讨，同时关注2.5G超频实现10GFTTR的技术方案 Ra等级：0～18dBRb等级：13～28dB 11 关键技术3：FTTR数据链路层技术进展 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 业界需协同加速标准制定，加速芯片产业链成熟 FEM数据域 PLOAM分区 PLOAM分区 FEM引擎 PLOAM 处理器 MAC控制性能监控 安全秘钥管理节能管理 用户数据客户端 用户数据适配器 OMCI/光层OAM客户端 OMCI/光层OAM适配器 WMCI 客户器 WMCI 适配器 数据链路层 复用GPON帧结构设计 •2.5GFTTR参考GPON帧结 构设计 •10GFTTR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 支持对称2.5G速率 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 新增WMCC通道 •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 12 关键技术4：ComboFTTR架构及产业进展 基于千兆宽带网业端协同发展理念，中国移动提出ComboFTTR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 在业界率先实现ComboFTTR技术成熟和商用落地（广东、山东等省公司） LD PD TIA LD PD BMTIA DRV BMLA LD PD BMTIA DRV BMLA LD PD BMTIA DRV BMLA OLT GPON端口 1 光PHY BOSA BOSA 光PHY GPON/XG-PON Combo端口 GPON/XGS-PON Combo端口 LD LD 网络侧接口 GPON/XG(S)-PON combo端口 BMDRV 处理模块 BMTIA PD LA TIA PD BMLA DRV MAC FTTR主设备FTTR从设备 器件产业链较成熟，可复用ComboOLT、GPON及10GPONBOSA产业链 4大系统厂家FTTR设备已具备Combo接入能力 ComboFTTR在业界率先商用落地 产业链进展 GPON、10GPON协同发展千兆宽带，满足家宽、企宽和小微企业组网需求 GPON、10GPON覆盖区域均可发展FTTR业务 适配局端发展千兆 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 光层OAM可管可控 13 关键技术4：ComboFTTR关键技术 已基于光层OAM实现对ComboFTTR上联接口的工作模式远程管控，支持按需动态调整 ComboFTTR器件产业链较成熟，可复用ComboOLT、GPON及10GPONBOSA产业链 ComboFTTR工作模式可管可控 ComboFTTR器件关键技术 •ComboFTTR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 •小型化Combo光器件：GPONBOSA及10GPONBOSA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PONMAC芯片处理 上联GPONOLT，自适应为GPON工作模式 FTTR+首次上电启动完成 ComboBOSA 13101.25G激光 器 光PHY 控制信号 WD M器件 14902.5G接收机 TIA GPON Driver+LA PONMAC 1270 2.5