华为迈向智能世界白皮书2023：全光网

趋势一家宽业务发展驱动全光覆盖加速，千兆成为主流，开始迈向万兆1.2演进：光纤覆盖成本快速下降，政策鼓励等驱动千兆宽带成为主流，Cable演进受限开始转光021.3演进：面向F5G-A万兆时代，产业积极探索万兆应用场景，2024将为50GPON商用元年021.4行动建议：持续加速光纤建设，部署10GPONReady网络，积极试点万兆业务032.1挑战：家庭网络体验不佳与智慧家庭新诉求2.2实践：家庭组网成运营商主流业务，其中FTTR进入高速发展期2.3演进：基于FTTR家庭全光底座，进一步孵化智慧家庭增值业务2.4演进：面临新业务和高体验诉求，运营商加速推进家宽品质运营落地2.5行动建议：持续完善FTTR标准和能力，广泛部署并持续做厚价值04050505063.1园区业务云化、业务发展，FTTOP2MP架构、绿色环保、续可再生、带宽无限制，契合园区发展073.2FTTO全光方案多种硬隔离方案，支撑园区办公、安防等多业务一网承载，节省70%+综合布线073.3园区WLAN进入Wi-Fi7时代，FTTO支持从GPON/XGSPON到50PON平滑升级，成最优承载方案3.4行动建议：持续完善FTTO标准和能力，加深产业共识0808趋势四行业通信网向着数字化，更可靠连接方向升级和发展4.1能源交通等行业向着智能化、绿色低碳、联网联控方向升级094.2多网合一，满足生产网络硬隔离、大带宽、广连接、低时延需求094.3SDH网络升级换代时机已到，最新fgOTN标准是最佳演进方案104.4行动建议：助力企业数字化升级，打造高品质多网合一的行业通信网10趋势五网络DCI互联，东西向流量快速增长，运力品质升级，高波特率技术规模应用5.1变化1：全球数据中心规模快速增长，推动DC互联需求加速增长5.2变化2：高波特率技术成熟，400G/800G超长距传输能力已得到验证5.3变化3：算力/DC使用体验升级，推动网络运力品质升级、运维升级5.4行动建议趋势六流量和体验驱动城域全光承载和调度，光网络加速下沉6.2光网络下沉成趋势，增强网络灵活调度和自动化能力146.3行动建议：建设广覆盖的城域光网络，使能极致业务体验，助力全业务发展14迈向智能世界全光网络20231.1变化：家庭从娱乐中心成为多元化中心，终端和应用快速增长，体验向超高清和＞家庭成为多元化中心随着网络普及和数字化业务的发展，家庭成为在线办公，在线教育、直播娱乐与购物的多元化应用中心，这三种应用在宽带用户的渗透率分别达到了47%，40%和71%，代表着从原来以娱乐应用为主向全方面覆盖人们日常工作、学习和生活丰富场景演进。＞终端和APP快速增长从使用方式来看，智能化的终端和APP应用也在快速增加，据统计中国拥有6个以上终端的家庭占比为68.4%。而平均每个手机安装的APP到达了74个，包括文件，照片、影像等家庭数字资产年增幅则超过了30%，说明了在人们对网络发展的要求持续增长。>应用向超高清和互动发展与此同时，人们使用应用的方式也在向超高清8K，互动以及3D发展。电视台和OTT已经推出了8K频道和内容专区，而在OTT平台上的主播超过了千万，游戏的8K的内容也在23年上线。多种的3D展现方式高速发展，3DPAD已经商用，而XR眼镜出货超过千万。而融合8K，3D的交互成为未来可以预见的发展方向。家庭成为多元化中心数字终端和APP快速增长应用向超高清和互动发展 1 迈向智能世界全光网络20231.2演进：光纤覆盖成本快速下降，政策鼓励等驱动千兆宽带成为主流，Cable演进受限＞光纤覆盖成本快速下降据统计，全球主要国家的光纤覆盖（HP）建设成本随着网络规模化建设以及新的方案的成熟促进了HP建设成本的大幅下降，相对于早期平均每线下降60%。同时光纤日益成为全球经济和社会发展数字化基础设施，因此各国政府纷纷出台政策鼓励基于光纤的千兆网络发展。＞千兆宽带成为主流在光纤覆盖的基础上，运营商为用户提供的接入带宽高速增长，预计全球平均接入带宽将从2021年的160M增加到2027年的857M。当前已经发布千兆套餐的运营商为461家，当前千兆用户数已达1亿8千万，而在2027年则接近5＞Cable演进受限开始转光相对光纤的优良上行能力，Cable上行仅能提供平均11Mbps的带宽，并且时延高达100ms，不能适应当前高质量交互应用的网络要求，再加上光纤本身具有的寿命长和易演进的特性，促使Cable运营商开始规模化的向光纤建设转移。据分析，2022年Cable用户数是最高峰，从2023年开始下降，未来5年平均每年下降幅度3.3%。Cable演进受限开始转光1.3演进面向F5G-A万兆时代，产业积极探索万兆应用场景，2024将为50GPON商用元年＞产业积极探索万兆应用场景在F5G-A的演进路线图上，万兆是下一个阶段发展的典型特征，产业围绕着智慧园区，数字生产，美好生活和城市治理四大领域已经启动万兆应用场景积极研究，包括宽带产业联盟和三大运营商以及领先的省市运营商纷纷发布业务场景研究白皮书，探索下一代万兆网络的典型应用和价值。2027年的857M。当前已经发布千兆套餐的运营商为461家，当前千兆用户数已达1亿8千万，而在2027年则接近5>运营商万兆套餐开始发布，启动迈向万兆在实践上，典型代表区域和运营商已经启动迈向万兆的步伐，例如海外沙特发布了10GbpsSociety的目标，而国内的北京发布了“光网之都，万兆之城”行动计划，杭州则瞄准了建设“双万兆之城”。在全球范围内，有55家运营商发布了万兆套餐，而华为和超过30家的领先运营商完成了50GPON的技术和业务验证。2024年将成为50GPON的商用元年。 2 迈向智能世界全光网络20231.4行动建议：持续加速光纤建设，部署10GPONReady网络，积极试点万兆业务“为了快速满足用户对高品质光纤接入的需求，实现千兆普及和体验提升，并瞄准未来的持续发展，持续释价值。建议从下面3方面促进和深化光纤网络建>持续加快光纤建设：政策鼓励基础设施建设，运营商引入灵活建网方式和深度覆盖为鼓励光纤建设，建议监管机构鼓励开放光纤所需的管道，杆站等资源，同时考虑对光纤建设的税收优惠等激励措施。而运营商需引入灵活站点选择实现厚覆盖，短联接的建网以及数字化ODN能力，降低整体TCO，促进高速发展。部署10GPONReady网络：网络规划和部署时引入10GPON，为千兆业务打下基础运营商在光纤建设伊始就要考虑10GPON的引入，为后续快速发放和升级千兆业务做好准备。10GPONReady的网络意味着一次建设，就可以兼容GPON/10GPON，从而节省后续>积极试点万兆业务：为持续业务领先和释放光纤价值，积极万兆时代的到来已经是确定性的方向，建议监管机构为推动万兆时代制订新的政策指引，运营商和产业伙伴积极实践和创新基于万兆的的新技术，新架构，新业务，而加速向万兆33 迈向智能世界全光网络20232.1挑战：家庭网络体验不佳与智慧家庭新诉求的矛盾日益加剧随着家庭数字化和智能化快速发展，家庭逐渐由娱乐中心转变为集远程办公、在线教育、直播娱乐等一体的多元化生活生产中心，对家庭网络的SLA要求显著提升，终端连接数10倍增长，上下行300~1000M带宽，小于20ms稳定时等。＞家庭Wi-Fi体验成为用户投诉焦点随着智能化新业务的蓬勃发展，家宽用对家庭网络体验要求越高。参考部分用户投诉问题分析，Wi-Fi相关投诉占宽带投诉比例高达60%+，这一方面增加运营商Opex，另一方面也带来离网率增加，成为家宽持续发展的关键瓶颈。>签约带宽≠体验带宽矛盾日益加剧“千兆入户易，百兆入房难”，有数据表明76%的家庭签约带宽≠体验带宽，室内Wi-Fi联接甚至只有几十兆。主要愿因是老旧网线、老旧光猫、2.4GHz单频路由器、多厂家多规格设备拼凑型组网等导致。智慧家庭新业务带来SLA10倍提升60%宽带投诉和家庭Wi-Fi品质相关76%家庭签约带宽≠体验带宽 4 迈向智能世界全光网络2023 2.2实践：家庭组网成运营商主流业务，其中FTTR进入高速发展期＞从一根纤到一张网，家庭组网成为运营商新主随着光纤FTTH的普及，全球84%运营商已发展家庭组网业务。截止22年底中国移动智能组网渗透率已达39%。通过家庭组网可提升运营商ARPU值，并且和用户签署长期套餐（2~3年降低离网率。FTTR是全屋千兆体验可保障的唯一方案随着数字家庭业务逐渐丰富，用户对Wi-Fi覆盖需求日益提高，相对于Wi-FiMesh、电力线和网线组网等组网方案，FTTR能带来全屋无死角稳定千兆+覆盖及无缝漫游等体验，为数字家庭应用打造高品质的全光底座。>FTTR成产业共识，进入高速发展期随着千兆普及，FTTR+10GPON构筑真千兆体验成为产业共识。全球100+运营商已发布FTTR商用套餐（中国86省运营商，海外20+运营商全球已发展千万家庭，HB联通等领先运营商日发展2000+用户。全球84%运营商发展家庭组网业务FTTR可能是家庭组网终极形态FTTR进入高速发展期(23年超千万套)2.3演进：基于FTTR家庭全光底座，进一步孵化智慧家庭增值业务＞智慧家庭跨越裂谷，5年CAGR20%+参考Gartner发展曲线，智慧家庭跨越裂谷走向成熟。据OMDIA22年咨询报告，未来5年全球智慧家庭数预计超2亿户，带来超2000亿$空间。同时智慧家庭从早期智能单品向全屋智能发展演进。＞运营商将智慧家庭定位为第二增长趋势领先运营商LGU+、DT、中国3大运营商等积极通过智慧家庭实现新增长。其中中国移动HDICT1+6战略，创新移动看家、智能家居、健康养老、爱家教育等增值业务，22年智家业务实现40%+的收入增长＞运营商从一根纤->一张网->一个家运营商基于FTTR全光底座发展数字家庭增值业务，首先构筑C-WAN架构的室内一张网，再推进FTTR从联接走向联接+全屋智能业务+云宽带业务+计算感知等融合服务能力，发挥云网融合能力，提供智能化新业务智慧家庭跨越裂谷，5年CAGR20%+运营商打造智家业务第二增长曲线运营商从一根纤->一张网->一个家2.4面临新业务和高体验诉求，运营商加速推进家宽品质运营落地随着超高清、强交互、沉浸式家宽业务的快速发展，用户日响应用户高品质业务诉求，积极探索、推进家宽品质运营落益重视家宽业务体验，也愿意为优质体验付费。运营商积极地，实现家宽业务的高质量发展。主要包含3个方面： 5 迈向智能世界全光网络2023＞体验数字化度量从网络质量评估向用户体验评估演进，实现对用户家宽业务体验准确度量。中国移动已率先启动试点，家宽体验评估从无序走向标准化。＞体验分级经营运营商基于FTTR给家庭提供看家、存储、视频、健康等智慧家庭业务，推出护苗宽带、电竞宽带、教育宽带、跨海加速等异化保障增值服务。体验主动保障大数据智能分析、大模型发展应用，为闭环体验保障提供了关键技术支撑。中国三大T运营商及部分海外先进运营商发布大模型及应用探索。体验数字化度量体验分级经营大模型助力体验保障闭环2.5行动建议：持续完善FTTR标准和能力，广泛部署并持续做厚价值从带宽经营走向体验经营，不断提升家庭宽带用户的数字家庭体验，保障用户真正享受到千兆网络的高速和便捷，将会是电信运营企业和相关产业链的工作重点，建议从下面3方面持续深化FTTR建设：标准先行：制定并持续完善FTTR标准生态为提升FTTR在住宅和楼宇部署效率，建议政府、通管局、住房与建设管理单位等联合制定光纤到房的相关布线、施工和验收等标准。同时协同ITU/CCSA/ETSI等多组织推动FTTR标准制定，包括业务体验评价度量标准和C-WAN一张网架构标准等。＞广泛部署：多维度构建能力实现广泛部署运营商从商业套餐设计、施工和验收标准和能力建设及政策支持等多维度推进FTTR广泛部署。同时从规建验维营全流程持续打造FTTR精品产品和服务，基于FTTR发布星级套餐，给用户提供真千兆的品质体验，不断满足人民对美好生活的诉＞持续发展：基于FTTR全光底座孵化智慧家庭增值业务差异化承载孵化场景宽带新业务，引入星闪、开源鸿蒙等新能力，构筑全屋智能的全光底座和业务生态，持续做强家宽品质和做厚用户价值，为万千家庭提供全屋覆盖的高品质体验，构建智慧社区和智慧家庭的连接、控制、计算和存储中心。66 迈向智能世界全光网络20233.1园区业务云化、业务发展，FTTOP2MP架构、绿色环保、续可再生、带宽无限制，＞政企业务云化加速，预计25年80%+企业，85%+业务完成云化，业务和应用服务器集中部署在数据中心或公/私有云，园区网络的流量模型从原来的以东西向流量为主（水平方面的流量）演变为以南北向流量为主（垂直方向的流＞园区业务变化驱动网络带宽持续升级，每5-8年带宽需求5倍增长，传统方案每次带宽升级均需重新铺设铜线。＞传统园区网络多层以太网交换架构成为瓶颈，需要一个适应网络南北流量为主、架构简单、支持业务带宽快速增长的网络方案，FTTOP2MP架构、绿色环保、续可再生、带宽无限制，契合园区发展。园区业务发展驱动网络每5-8年带宽5倍增长3.2FTTO全光方案多种硬隔离方案，支撑园区办公、安防等多业务一网承载,节省70%+综合布线 7 迈向智能世界全光网络2023＞园区存在办公、安防、生产、IoT等多种业务，传统专网专用建网模式，虽能实现各业务间隔离，保障业务安全，但综合成本高，占用大量机房空间，产生大量综合布线，投资大、维护难度大。＞客户从降低维护成本、提高运维效率考虑，有明确“多网合一、综合承载”诉求，但需要确保合一后，各业务隔离与＞FTTO支持D-NET专网隔离、OSUoverPON专线隔离、50GPON3模波长隔离等多种硬隔离方案，实现办公、安防、物联、生产等多业务一网、一设备承载，节省70%综合布线，可在教育，医疗，零售，大企业等行业场景，广泛部署和应用。D-NET专网隔离&OSUoverPON专线隔离50GPON3模波长隔离3.3园区WLAN进入Wi-Fi7时代，FTTO支持从GPON/XGSPON到50PON平滑升级,成最优承载方案>Wi-Fi7已经从标准定义进入商业阶段，高通，博通，MTK，英特尔等厂家从2022年开始发布了Wi-Fi7芯片，超50个国家将6GHz频谱给Wi-Fi，驱使园区160Mhz连续组网成为可能，单终端峰值可达到5Gpbs+。>WiFi升级带动有线（WiFiAP回传）网络升级，2.5GE将成为Wi-Fi7AP最低要求，园区有线MutliGE（2.5GE/5GE/10GE）端口发货占比将持续升高。＞FTTO支持从GPON/XGSPON到50PON平滑升级，满足园区WiFi高突发、高密接入带宽诉求，成为WiFi7AP回传最优承载方案。全球已有超过50个国家发布6GHz频谱园区有线MutliGE端口发货占比升高3.4行动建议持续完善FTTO标准和能力，加深产业共识“FTTO全光网具有全光联接、超高带宽、极致体验的特性，从产业趋势来看，不仅可以作为一个相较传统以太换方案，更能作为某些关键改变的起始点，甚至成竞争力的来源。”＞拓宽F5G行业应用加深产业共识拉通产业上下游，协同设计院、集成商、典型客户伙伴等核心参与者，共同完善行业方案，推动工程技术标准和规范，推广行业示范应用，并共同培育产业人才，促进产业深度协同和繁荣，消除产业瓶颈，促进全光产业长期健康发展。>使用FTTO全光方案替代传统以太方案建网积极引入FTTO、50GPON、网络切片等技术，满足园区网络流量南北化、业务带宽快速增长、多网合一等诉求挥其简架构、易演进、简运维、高可靠的技术优势建维、降低TCO与碳排放、提升IT效率。 8 迈向智能世界全光网络20234.1能源交通等行业向着智能化、绿色低碳、联网联控方向升级国家双碳战略，更多的小惯量清洁能源并网，2030年新能源将占比达到48%。城轨发展步入新时代，业务上云以及智慧化转型是未来趋。势，2025年85%业务上云。基础设施数字化升级加速，2025年实现路网感知、联网联控;2027年智慧路+智能车实现车路协同，支持L2+级自动驾驶能力。新型电力系统五大变化城轨业务云化+智慧化4.2多网合一，满足生产网络硬隔离、大带宽、广连接、低时延需求1、电力数字化升级III/IV区业务下沉到配网，产生多网合一硬隔离统一承载诉求；2、小惯量清洁能源并网及千万量级的充电桩，对于网络的精准控制提出更高的诉求，从原来的秒级提升到ms级。视频云化及集中判图的应用诉求，南北向流量迅速增长，带宽增长10倍，同时要求可保障的带宽，更低的时延以加快对图像的判定速度。1、车路协同路侧态势感知，V2X和智能驾驶，单站50倍流量膨胀，需要高速、实时、稳定、可靠的业务控制网2、现代化综合交通运输体系建设，视频云联将部署更多的摄像头，考核摄像头在线率>99%。 9 迈向智能世界全光网络20234.3SDH网络升级换代时机已到，最新fgOTN标准是最佳演进方案行业SDH生产网经过20+年的使用，从标准演进、产业链健康度、新技术更迭等各方面已跟不上步伐，特别面向日新月异的行业数字化新应用以及各类终端、AV/VR智能辅助，10G的带宽上限已成为行业进一步发展的重要瓶颈。最新的fgOTN技术吸纳了SDH小颗粒优势以及OTN超100G的大带宽优点，已成为接盘SDH的最佳技术路线。fgOTN已形成通信行业共识，23年底将在ITU-T/IEEE/CCSA全面正式发布。OSU具备OTN大带宽和SDH小颗粒的优势面向Sub1G，fgOTN在国际标准已达成共识4.4行动建议：助力企业数字化升级，打造高品质多网合一的行业通信网＞建设多网合一高品质网络行业生产网对于时延与可靠性的要求不断提升，行业办公网对网络带宽的升级诉求愈来愈强烈，新类型的业务与应用持续衍生，建设多网合一的高品质通信底座，为行业数字化升级提供基础。OSU技术与产业链成熟，相关标准全面发布。SDH网络改造与升级演进时机已到，采用最新的传输/接入技术进行网络升级，提升带宽与各项网络KQI。网络数字孪生成为业界共识，行业网络需求从传输逐步向下延展和延伸，同时接入终端的数量迅猛增长，网络管理的难度和复杂度也在同步提升。建设从传输到接入端到端可视可管的网络，为通信专业提供一张图和统一管理和运维的能力。 迈向智能世界全光网络20235.1变化1：全球数据中心规模快速增长，推动DC互联需求加速增长数据中心蓬勃发展，促进DCI需求增长DCI投资规模快速增长，以ICP/CNP和CSP为主ICP（Internetcontentproviders，典型是AAG）和CNP（Carrier-neutralproviders，典型是Equinix、DigitalRealty）占比50%，CSP（Communicationsserviceproviders，即通信运营商）占比36%。OTT巨头布局AI全栈，生成式AI产业将在2~5年内快速成熟随着生成式AI的快速成熟，从文本发展到视频和机器感知，未来几年所产生的数据量增长10倍，将释放海量带宽需求；大模型驱动算力汇聚到云，催生智算云服务新模式，包括算力产生和算力传递，算力服务提供点趋向于集中，算力的训练需要不断的有新数据的不断交互才能够更加智能及判断更实时，大量数据跨越几百甚至几千公里，在DC和DC之间及DC和企业用户之间高效传递。运营商加快算力中心布局，以网强算战略带动DCI需求的快中国运营商落地东数西算建设高速DCI国干，海外大T建设泛区域干线，提升单纤容量。DCI市场规模快速增长，未来5年全球整体CAGR7.1%ICP/CNP巨头布局AI全栈，催生智算新CSP运营商布局算力网络，DC为中5.2变化2：高波特率技术成熟，400G/800G超长距传输能力已得到验证 迈向智能世界全光网络2023基于如下三个方面的技术发展，400G光模块组网能力已达到和100G/200G相当，覆盖长距及超长干线传输场景：（1）高速光器件成熟：130GB+高速光电器件已于2023年成熟，包括：调制器、ADC、DAC、ICR，使得400G可实现QPSK高性能编码；（2）合封工艺突破带宽限制：采用光电合封，将oDSP、调制器、driver、接收机等共基板合封，消除了关键阻抗不连续点问题，大幅降低反射提升带宽。（3）高性能光算法补偿系统损伤，逼近香农极限：光电器件指标离散性和端到端损伤是影响性能的主要原因，DSP算法通过星座整形调制、器件损伤标定、非线性抑制技术来补偿器件一致性指标缺陷、串扰、非线性等问题。高波特率（130GB+）技术进入规模商用400GQPSK测试性能超5000公里，满足干线部署5.3变化3：算力/DC使用体验升级，推动网络运力品质升级、运维升级＞以DC为中心建网，驱动运力品质升级DC的蓬勃发展正加速企业数字化转型过程，金融、智能交通、智能制造、医疗健康等行业要求海量数据在云端和边缘端之间能够通过高可靠、低时延网络实现快速交换的工作协同。运力网络作为用户端和算力中心的连接纽带，正加速向确定性、高品质升级。泛在，低时延、高可靠、一体化调度即取即用的运力网络，助力释放算力服务潜力，给用户带来极致体验。＞光网自动化、智能化加速运维升级光网规模在持续增长，传统的光网运维，以人为中心，无法满足运营商OPEX降低、业务品质运营诉求。随着融合感知、数据分析以及智能技术的发展，光网运力保障会逐步迈向高阶自动化阶段，为千行百业提供差异化、确定性运力保障，助力运营商降本增效、提质增收。以DC为中心建网，驱动运力品质升级5.4行动建议匹配云网战略，建设全光运力网，单波速率和光纤频谱同步升级，践行光摩尔定律(单纤容量翻倍，干线从16T升级到32T，城域从32T升级到64T/96T)：＞电层部署400G/800G，优化单BIT成本（1）干线超长距：200GQPSK->400GQPSK（2）城域中短距：400G16QAM->800G16QAM/1.2T64QAM。＞光层升级C120+L120，释放光纤频谱（1）波长频谱升级：C120->C120+L120（2）光层调度升级：FOADM/ROADM->C+L一体化OXC。＞全光传送网络L4，品质运力运营（1）运维升级：离线业务规划、人工故障定位->规划配置软调自动化、自动故障定位。（2）业务品质升级：带宽保障->差异化SLA敏捷调度，可用率保障，时延保障。 迈向智能世界全光网络2023>云化新业务要求差异化SLA网络体验随着数字化和智能化快速发展，以裸眼3D，云NAS，VR云游戏，云办公等为代表的极速云交互类业务快速发展，要求网络带宽和时延10倍提升，保障用户体验。如：互动云游戏业务带宽需求超过1G，时延要求<20ms。云NAS业务，带宽要求则高达2G。>FMC趋势加速，光纤成为网络瓶颈过去4年，29%的全球移动运营商发展固定网络业务，转型为综合运营商，发布全业务套餐提升竞争优势。运营商普遍光纤覆盖不足，53%的运营商需要租用更多的光纤，需要最大化光纤效率，降低光纤租赁成本。网络流量年均增长30%随着5G，千兆家宽