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峰會演講 | 張宜:全光網路技術融合與不可比性

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12月9日,2021年第二十二屆中國國際建築智慧化峰會——廣州站隆重舉辦!本屆峰會以“智慧互聯·重構‘AI+雲’時代”為主題,針對智慧城市、智慧建築、智慧家居、智慧安防與社群、智慧酒店等領域進行分享交流。峰會彙集了全國頂級智慧建築行業專家、國內外優秀智慧化品牌企業,共同探討雲計算、人工智慧等技術在城市、建築與家庭中的最新應用,全面解讀雲計算、物聯網、人工智慧與智慧化產業鏈的最新發展趨勢。

會上,中國電子節能技術協會綠色資訊整合技術委員會執行主任張宜先生給我們帶來了《全光網路技術融合與不可比性》的主題分享。

峰會演講 | 張宜:全光網路技術融合與不可比性

中國電子節能技術協會綠色資訊整合技術委員會執行主任 張宜

通訊網路基礎設施是“新基建”的重要基礎,作為新型資訊基礎設施的頻寬基石,全光網將在“新基建”時代迎來新的發展機遇。

全光網是一個目標,但全光網並沒有指定一種技術。從目前來看,全光網技術有五種:全光乙太網、無源光網路、無源光區域網、建築室內光網路(FTTR),以及ONU採用光IP介面。而這五種技術應用,它們之間的技術是不可比性的。

完整演講影片,可移步千家智客影片號觀看

以下是張宜先生的全部演講內容,千家智客作了不改變原意的整理與編輯(如有出入,請以影片為準)

張宜:大家早上好。我講的題目可能是大家目前比較關注的,尤其是新基建的綜合佈線的廠家。在全光網的這種浪潮下,銅纜怎麼生存,綜合佈線還要不要?我一直是這個觀點,我不太贊同“光進銅退”的觀點,但是我提倡“光銅並進”。因為“光銅並進”是通訊的傳輸基礎設施建設的一個基礎,所以對於綜合佈線的廠家來說,仍然有它的發展空間和新產品新技術新標準的推出。

為什麼要提出全光網?我個人理解是全光網是基於骨幹網、都會網路、光網路的發展而發展的。現在咱們講的全光網指的是接入部分,而這個接入部分它必然是和骨幹網要相匹配的。如現在大家正在推骨幹網的雲承載,在雲承載的網路,我們是否會思考將來我們的通訊網路是不是會朝著IP的網路去延伸?因此,我們可以看下這張圖(圖1),這張圖說明什麼?說明我們將來的都會網路的傳輸是以資料高速傳輸通道大通路來作為基礎的,在傳輸系統的基礎上,發展到OTN,叫雲承載。

峰會演講 | 張宜:全光網路技術融合與不可比性

圖1

雲承載有幾個大的特點,一是它的傳輸質量,傳輸質量體現在兩點:1、傳輸的時延變得非常小,時延穩定;2、傳輸頻寬較高。一對光纖可以傳輸120個波長,也就是說一對光纖,現在可以傳送120路光通訊。它的傳輸頻寬能夠達到24G。所以在這基礎上,我們將來骨幹網的傳輸會從100G到200G、400G、600G、800G,我們原來SDH可能到10G。對SDH來說,OTN是一個大飛躍的發展。

那在骨幹網從100G達到800G的同時,我們的接入是不是也要相應的提高呢?今年我們國家對通訊網的戰略,就是雙千兆光接入。前段時間,可能家家都實現了光纖到戶。但是,原來的光纖到戶是基於農村20兆,城市100兆的基礎去建設的,現在已提升到千兆了。這是全光網對家庭用網發生的一個大變化,將來家庭所裝的光貓都會提升它的傳輸速率,達到千兆。

除了家庭以外,還有政府、企業、園區,這種接入的頻寬就相當於形成一個數據島,這些資料島之間透過OTN承載網去進行資訊的互通。但是我們接入到大通路的頻寬是多少?是12兆到100G,這是接入的。但現在所講的全光網更多的是體現在中心局到光接入系統之間的傳輸,很短的一部分。所以,我們首先要完成資料島和都會網路之間的介面的對接和頻寬的提升,在基於寬頻的OTM網,實現整個通訊網路各個資料中心,各個資料島之間的資訊交換。這就是基於都會網路的全光網的發展,並引出了全光網的接入。

那目前全光網接入採用了哪幾種技術?全光網是一個目標,但全光網並沒有指定一種技術。但我們做任何技術的發展,必須要以標準作為指導。對於全光網指導的標準有以下這幾本:

《住宅區和住宅建築內光纖到戶通訊設施工程設計規範》GB50846

《住宅區和住宅建築內光纖到戶通訊設施工程驗收規範》GB50847

《綜合佈線系統工程設計規範》GB50311(光纖到單元)

《綜合佈線系統工程驗收規範》GB/T50312

《公共場所光纖寬頻接入工程技術標準》GB/T51433

《無源光區域網工程技術標準》T/CECA20002

《建築室內光網路工程技術標準》T/DZJN63-2021

第一、二是住宅區的,針對住宅的光纖入戶,這兩本標準是2014年編寫的,它的編寫使家庭的寬頻的提升飛速的增長。2014年到今差不多走了快10年的歷程,寬頻接入的住宅使用者已經達到了3億戶。可想而知,將來要是升級到千兆的時候,同樣能擁有這個數量。

除了光纖到家庭,大家又會考慮到對公用建築怎麼去解決。因此在綜合佈線的標準中,50311和50312中第4章節增加了一個概念,光纖到使用者單元。使用者單元指的是什麼?指的是公用建築的樓層的某一個區域,就是雖然光纖不安裝到戶,但可以把一個區域看成是獨立的。因此提出的概念叫光纖到使用者單元,這是第二種型別。

第三個型別,比光纖到使用者單元的範圍更放大一點,提出了公共場所光纖寬頻,即《公共場所光纖寬頻接入工程技術標準》GB/T51433

,這也是一本國標,但它的適用場景更放大了一點。為了適應光纖的更多應用,又編兩本團標,一本叫《無源光區域網工程技術標準》,由中刊協編寫的團標,主要是針對全光網加核心交換機形成的一個區域網絡,來做寬頻的一些設計的要求;另一本是由中國電子節能協會編寫的《建築室內光網路工程技術標準》,它主要是指光纖到房間。也就是說我們有光纖到區、光纖到樓、光纖到樓層,一直到光纖到房間,光纖到桌面,它是一個整體的。這幾本標準主要是指導寬頻光纖進入工程建設的標準,是工程建設的指導性檔案。

在這幾本標準的基礎下,我們可以看全光網的技術有以下幾種:首先是全光乙太網。它的傳輸是基於綜合佈線,但它的網路目前是基於3G網路接入匯聚核心。那它能不能等同光纖接入系統?不能完全等同!從整個技術來說是不等同的,架構也不同,但可以從它裝置的安裝位置找到一個相同點。光乙太網實際上是一個計算機的區域網,更多的是體現區域網。另外,計算機網路在資料中心的應用中,由三級網路向兩級網路發展,也就是虛擬網,由南北向的資訊流處理,變成了東西向的資訊流處理。這對於資料中心來說,兩級網路應用會越來越廣泛。

第二種就是PON,即無源光網路,也叫光纖接入網。光纖接入網是在銅纜的基礎上,把電話交換機到使用者電話機之間的這根銅纜變成光,形成了光纖接入。

現在大家談全光網就把PON技術作為一個主流,看看在PON的基礎上還能不能再延伸?實事上,它可以延伸,因此又提出了POL。那,POL是什麼?跟PON有什麼區別?POL是在PON的基礎上增加一個核心交換機,透過核心交換機和電信網進行互通,基於IP通訊,往IP化方向走。另外,在無源光區域網的基礎上,對原有的PON技術也有了一些技術上的演進。

原來的全光網之間的通訊協議是自主協議,不開放的,各有各的自主協議。但現在的PON技術也走IP化,它的IP的內容變得越來越多。所以無源光區域網是在PON的基礎上,加了核心交換機,但這種架構主要適用於自主網、園區自主網,如醫院、校園等等。

不過就單基於這個基礎上還不夠,因此推出了POL+FTTR光纖到房間。光纖到房間它有三種場景,第一種是針對住宅使用者。那光纖到戶(FTTH)是怎麼到房間?它就把我們的ONU(光適配單元)看成是主裝置,然後透過主裝置延伸到房間,就是閘道器,但實際上是個子ONU。這個系統仍然基於連線到運營商的OLT,所以這是一種到使用者單元,到家庭的組合情況。第二種是基於無源光區域網的,它透過無源光區域網和公用電信網進行互通,它不是直接連線到OLT,但它可以應用於自主網,我們叫POL+FTTR。第三種情況,它為了提高光纖接入的利用率和效率,提出了一個接連方案:家庭裝一個主裝置,透過不等比的光分路器,採用接連的方式,可以串接4個到8個終端;所以到每個房間它是以接連的方式,而不是點對點的方式。這種連線方式可用於住宅建築、公用建築,也可用於自主網。

全光網技術,從目前來看有五種:全光乙太網、無源光網路、無源光區域網、建築室內光網路(FTTR),以及ONU採用光IP介面。但這五種技術應用,它們之間的技術是不可比性的。為什麼要強調不可比性?因為它們有以下不同點:第一,採用的通訊協議不一樣,乙太網採用的是IEE802。3,PON技術是採用的是自主協議;第二,適用的應用網路不一樣,PON是用於通訊網路,乙太網適用於計算機網路;第三,架構的特點不一樣,乙太網是點對點,PON是一點對多點;第四,配線的方案不一樣,乙太網是基於綜合佈線,全光網是基於無源光網;第五,管理與建設不一樣,一個是自主建設,一個是歸電信運營商去建設,還可能有建築建設方去建設。所以,我們不要把全光網的所有應用都看成是一個整體,我們要看成多樣性,各種方案都可以實現全光網,只是存在差異,不能完全融合。

以上就是我提出的對於全光網的認識,謝謝大家。

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