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千兆时代现在来了，直接，明了。现在回想起来，在2019年年底的时候，工信部指导宽带发展联盟发布我国《千兆城市建设指标体系》（以下简称《指标体系》），明确当前我国城市千兆光纤宽带和5G建设的发展方向和重点工作。《指标体系》将分阶段从网络基础设施能力和覆盖、用户发展和普及水平以及业务应用和推广三个层面考虑，并统筹考虑地方支持政策。
回想起来，中国固定宽带网络经历ADSL到全面“光进铜退”，随后成为全球FTTx引领者。中国信息通信研究院和宽带发展联盟发布的《中国宽带发展白皮书（2019）》显示，2019年以来，我国宽带普遍服务继续提高，弥合区域信息发展鸿沟，行政村光纤通达率超过98%，光纤用户渗透率达91%，稳居全球首位。显然，当前千兆宽带网络已经进入规模化商用时代，基础电信企业加速部署以10GPON技术为基础的千兆網络，带宽的提升与体验的变革逐步成为一种现实。
千兆宽带，不单单是宽带
早在3G时代，中国的运营商就已经启动了大规模的光接入网建设。到4G时代光接入网的建设也没有放慢“宽带中国战略”的实施。如此一来，我们造就了全球最强大的光接入网覆盖能力。按照工信部最新数据，中国整体光纤覆盖率已超过94%。
那么，到5G时代，当无线网络的带宽出现数量级提升，以及低延时、高可靠等新晋性能，具备了宽阔的应用前景时，光接入网将如何演进？另外，光接入网在覆盖率如此之高的情形下，将如何与5G共同发挥作用，是一个需要认真思考的问题。
早在2018年12月，工信部发起了 “双G双提，同网同速”行动，要求在超过300个城市部署千兆宽带网络。2019年三大运营商相继明确了千兆覆盖计划，同年11月正式宣布5G商用，固网和5G全面进入“双千兆”建设时代。进入2020年，千兆宽带仍然是运营商网络建设的重点方向之一。
需要注意的是，随着5G的社会影响力越来越大，不少人看好5G前景的同时，忽视了光接入网的重要性。实际上，光接入网在5G时代至关重要。从历史经验来看，无线网络与固网宽带一直是相互驱动、协同发展的关系。5G的蓬勃发展，激发固网宽带从百兆向千兆快速演进，提供更大带宽、更高品质的宽带接入体验。从应用层面来看，5G跨出通信业，面向千行百业的应用，正在展现出巨大的潜力。固网宽带也不遑多让，从家庭市场迈向更广阔的行业市场。之前2019年宽带产业联盟发布《千兆宽带网络商业应用场景白皮书》，就提到了十大商业应用场景，包括CloudVR、智慧家庭、游戏、社交网络、云桌面、平安城市、企业上云、在线教育、远程医疗和智能制造，与5G应用可谓相辅相成。
整体来看，第五代千兆宽带网络时代，F5G将成为我国经济增长新动能。而从功能应用方面来看，宽带功能转变为布局智慧家庭网络革命的重要着力点。根据《2015-2020年中国智能家居设备行业发展前景预测与投资机会分析报告》预计，2020年我国智慧家庭产业规模预计将突破1万亿元。光宽带 5G的双千兆组合让智慧城市、智慧家庭不再遥远。
对于产业链而言，“智慧家庭”意味着一次崭新机遇，也是电信运营商的转型重点。其一，发展客观环境使然。我国的光纤普及率较高，固网宽带用户趋近饱和，市场增长空间有限，运营商亟需寻找新兴业务增长点，内容生态、智慧家庭就是关键。其二，优势发挥和大势所趋。德勤认为，光缆的普及以及光纤接入数量的快速增长为运营商提升服务质量及扩充服务内容打下了良好的基础。
全光家庭网络方案最优选择
随着网速的提速，家中多形态的智能设备也在不断增加，免不了“瓜分”网速。这一背景下，以Wi-Fi 6为支撑的全家Wi-Fi服务的出现，让用户不仅可以通过手机畅享高速无线网络，稳定且覆盖每个死角的Wi-Fi信号，足以让各类智能设备也能时刻保持“智商在线”。因此，以全家Wi-Fi为连接方式的智能家庭网络解决方案成了一大亮点。
同时，依托于家庭业务持续创新，在线教育、在线办公、云VR和游戏加速等业务迅速兴起，从带宽、时延和稳定性等方面对家庭网络提出了更高的要求。传统家庭组网采用网线下挂路由器来实现家庭Wi-Fi覆盖，由于家庭通常使用的网线介质的限制无法达到千兆的速率，不能保障千兆宽带的家庭用户体验。
FTTR全光家庭网络通过将光纤铺设至大户型或别墅的每一个房间，通过部署边缘ONT到房间，承诺可以提供500Mbps以上的全屋Wi-Fi服务，结合双频Wi-Fi6使用的灵活性，解决Wi-Fi覆盖问题，为高品质家庭宽带业务提供高速、稳定的连接保障。
FTTR全光家庭网络具有四大方面的核心创新，包括高带宽和高可靠可演进等特点，且施工简捷易部署，运营维护也较为简单。
实际上，通过光纤的确能真正实现千兆带宽延伸到大户型或别墅的每个房间，突破网线等连接方式带来的带宽瓶颈。同时，通过光网关和边缘ONT的配合扩大Wi-Fi覆盖，房间内Wi-Fi 6信号全覆盖，有效缓解Wi-Fi穿墙后导致的信号削弱和速率下降的问题，避免穿墙造成信号减弱。而且，相对于网线，光纤的优势是耐腐蚀、使用寿命可以达到30年以上，预留带宽到高达10Gbps以上。光纤可以独立布线，适应于多种多样的新老户型，扩展方式灵活，组网简单，并且随着百兆（F4G）到千兆（F5G及F6G）速率的演进，光纤一次部署后可以长期受益，更适合千兆网络部署。
PON大规模部署已不止前瞻意义
从相关的业界动态可以看出，以10G-PON和Wi-Fi6为技术硬核的“千兆宽带”，符合F5G的演进方向，未来，则可能是50G PON和“全光连接”为技术硬核的“万兆时代”。当前，“千兆宽带”正与5G移动通信协同联动，共同实现网络的体验升级。那么，什么是PON？
PON是英语Passive Optical Network的首字母缩写，译为无源光网络，“无源”指ODN（光分配网络）不含有电源，无需供电，ODN全部由光分路器Splitter组成。运营商在PON系统建设时，一般在用户数达几千上万户的一个社区，建设一个PON系统，部署一台OLT、几百台光分路器Splitter、一户一台ONU（也就是我们常说的光猫）。 PON系统上下行数据传输在同一根光纤中的不同波长上，单芯“皮光纤”即可实现光纤入户，无需使用双纤芯的光缆。当前主流的PON系统包括GPON和EPON，它们有相同的上下行波长，即中心波长为1310nm和1490nm。而“千兆宽带”普遍采用新一代的是10G-PON系统，它的上下行波长在1270nm和1577nm左右[3]。因此，两代PON系统之间，可以通过波分复用器件共存在同一个ODN上，带宽升级不影响原有业务。正是由于这个原因，运营商在实现小区“千兆宽带”覆盖时，并不需要重新在小区地下管道和楼道弱电井施工，仅需更换OLT上的一两个XG-PON板卡，在几分钟的时间内即可实现“千兆宽带入小区”的建设施工。
我们知道，千兆宽带实现了网速的数量级提升，和5G各自具有差异化的竞争力。三大运营商的PON设备规模集采，已经显示出千兆光接入网的长期价值。同时，10G PON产业链已经成熟，具备规模部署能力，在全球得到普遍认可，千兆宽带大规模建设阶段，10G PON是当仁不让的首选。有统计数据显示，10G GPON OLT端口出货量于2019年底开始增加，到2021年，大部分GPON OLT端口出货量将转换为10G PON端口。
实际上，“千兆宽带”在时延、抖动、误码率等性能参数上，较“百兆宽带”有显著提升。从参考文献[5]这个篇SCI论文中的数据（下图）可以看出，误码率BER与单PON口下ONU数成反比，由于“千兆宽带”严格地控制了单PON口接入客户数（即ONU数），“千兆宽带”較“百兆宽带”将成倍地降低误码率，显著减少用户数据“丢包重传”的概率，进而降低用户的时延和抖动，提升游戏等时延敏感型业务的体验。
5G的巨大潜力已经得到业界的广泛认可，千兆宽带进一步提升了多场景应用的想象空间。以中国电信为例，基于千兆宽带推出“智能宽带”，包括智能连接、智能电视、智能组网、智能应用以及智能服务五大版块的产品、应用、业务和服务，将千兆宽带进一步场景化。未来，基于10G PON的千兆宽带网络和5G网络，将与物联网、工业互联网、车联网等新型基础设施一道，加速推动经济社会实现高质量发展。
后记
显然，当前主要工业化国家间的经济和产业竞争正紧紧围绕以智能化、网络化、数字化为核心特征的新一轮科技革命和产业变革展开。以F5G和5G为核心的新型信息基础设施，孕育着新一轮科技革命和产业变革，在构筑经济增长动能、驱动经济效率提升、支撑民生改善方面具有不可替代的战略性作用。毕竟，网络质量是互联网甚至新基建发展的基础。物联网、云计算、人工智能等新兴技术以及智慧城市、智慧家庭等应用场景对于网络速率和稳定性等方面的需求提高，要求运营商在网络技术水平和保障能力方面提升。
更有现实意义的是，既然5G正式商用表明运营商5G网络初步建设基本到位，那么到2020年年底，我国一线城市将基本实现重点区域的5G网络覆盖。于是，极速的千兆宽带接入能力，以及围绕家庭Wi-Fi、视频业务体验、智能家居加强网络质量保障，都是5G时代运营商品质家宽的核心竞争力。。
回想起来，中国固定宽带网络经历ADSL到全面“光进铜退”，随后成为全球FTTx引领者。中国信息通信研究院和宽带发展联盟发布的《中国宽带发展白皮书（2019）》显示，2019年以来，我国宽带普遍服务继续提高，弥合区域信息发展鸿沟，行政村光纤通达率超过98%，光纤用户渗透率达91%，稳居全球首位。显然，当前千兆宽带网络已经进入规模化商用时代，基础电信企业加速部署以10GPON技术为基础的千兆網络，带宽的提升与体验的变革逐步成为一种现实。
千兆宽带，不单单是宽带
早在3G时代，中国的运营商就已经启动了大规模的光接入网建设。到4G时代光接入网的建设也没有放慢“宽带中国战略”的实施。如此一来，我们造就了全球最强大的光接入网覆盖能力。按照工信部最新数据，中国整体光纤覆盖率已超过94%。
那么，到5G时代，当无线网络的带宽出现数量级提升，以及低延时、高可靠等新晋性能，具备了宽阔的应用前景时，光接入网将如何演进？另外，光接入网在覆盖率如此之高的情形下，将如何与5G共同发挥作用，是一个需要认真思考的问题。
早在2018年12月，工信部发起了 “双G双提，同网同速”行动，要求在超过300个城市部署千兆宽带网络。2019年三大运营商相继明确了千兆覆盖计划，同年11月正式宣布5G商用，固网和5G全面进入“双千兆”建设时代。进入2020年，千兆宽带仍然是运营商网络建设的重点方向之一。
需要注意的是，随着5G的社会影响力越来越大，不少人看好5G前景的同时，忽视了光接入网的重要性。实际上，光接入网在5G时代至关重要。从历史经验来看，无线网络与固网宽带一直是相互驱动、协同发展的关系。5G的蓬勃发展，激发固网宽带从百兆向千兆快速演进，提供更大带宽、更高品质的宽带接入体验。从应用层面来看，5G跨出通信业，面向千行百业的应用，正在展现出巨大的潜力。固网宽带也不遑多让，从家庭市场迈向更广阔的行业市场。之前2019年宽带产业联盟发布《千兆宽带网络商业应用场景白皮书》，就提到了十大商业应用场景，包括CloudVR、智慧家庭、游戏、社交网络、云桌面、平安城市、企业上云、在线教育、远程医疗和智能制造，与5G应用可谓相辅相成。
整体来看，第五代千兆宽带网络时代，F5G将成为我国经济增长新动能。而从功能应用方面来看，宽带功能转变为布局智慧家庭网络革命的重要着力点。根据《2015-2020年中国智能家居设备行业发展前景预测与投资机会分析报告》预计，2020年我国智慧家庭产业规模预计将突破1万亿元。光宽带 5G的双千兆组合让智慧城市、智慧家庭不再遥远。
对于产业链而言，“智慧家庭”意味着一次崭新机遇，也是电信运营商的转型重点。其一，发展客观环境使然。我国的光纤普及率较高，固网宽带用户趋近饱和，市场增长空间有限，运营商亟需寻找新兴业务增长点，内容生态、智慧家庭就是关键。其二，优势发挥和大势所趋。德勤认为，光缆的普及以及光纤接入数量的快速增长为运营商提升服务质量及扩充服务内容打下了良好的基础。
全光家庭网络方案最优选择
随着网速的提速，家中多形态的智能设备也在不断增加，免不了“瓜分”网速。这一背景下，以Wi-Fi 6为支撑的全家Wi-Fi服务的出现，让用户不仅可以通过手机畅享高速无线网络，稳定且覆盖每个死角的Wi-Fi信号，足以让各类智能设备也能时刻保持“智商在线”。因此，以全家Wi-Fi为连接方式的智能家庭网络解决方案成了一大亮点。
同时，依托于家庭业务持续创新，在线教育、在线办公、云VR和游戏加速等业务迅速兴起，从带宽、时延和稳定性等方面对家庭网络提出了更高的要求。传统家庭组网采用网线下挂路由器来实现家庭Wi-Fi覆盖，由于家庭通常使用的网线介质的限制无法达到千兆的速率，不能保障千兆宽带的家庭用户体验。
FTTR全光家庭网络通过将光纤铺设至大户型或别墅的每一个房间，通过部署边缘ONT到房间，承诺可以提供500Mbps以上的全屋Wi-Fi服务，结合双频Wi-Fi6使用的灵活性，解决Wi-Fi覆盖问题，为高品质家庭宽带业务提供高速、稳定的连接保障。
FTTR全光家庭网络具有四大方面的核心创新，包括高带宽和高可靠可演进等特点，且施工简捷易部署，运营维护也较为简单。
实际上，通过光纤的确能真正实现千兆带宽延伸到大户型或别墅的每个房间，突破网线等连接方式带来的带宽瓶颈。同时，通过光网关和边缘ONT的配合扩大Wi-Fi覆盖，房间内Wi-Fi 6信号全覆盖，有效缓解Wi-Fi穿墙后导致的信号削弱和速率下降的问题，避免穿墙造成信号减弱。而且，相对于网线，光纤的优势是耐腐蚀、使用寿命可以达到30年以上，预留带宽到高达10Gbps以上。光纤可以独立布线，适应于多种多样的新老户型，扩展方式灵活，组网简单，并且随着百兆（F4G）到千兆（F5G及F6G）速率的演进，光纤一次部署后可以长期受益，更适合千兆网络部署。
PON大规模部署已不止前瞻意义
从相关的业界动态可以看出，以10G-PON和Wi-Fi6为技术硬核的“千兆宽带”，符合F5G的演进方向，未来，则可能是50G PON和“全光连接”为技术硬核的“万兆时代”。当前，“千兆宽带”正与5G移动通信协同联动，共同实现网络的体验升级。那么，什么是PON？
PON是英语Passive Optical Network的首字母缩写，译为无源光网络，“无源”指ODN（光分配网络）不含有电源，无需供电，ODN全部由光分路器Splitter组成。运营商在PON系统建设时，一般在用户数达几千上万户的一个社区，建设一个PON系统，部署一台OLT、几百台光分路器Splitter、一户一台ONU（也就是我们常说的光猫）。 PON系统上下行数据传输在同一根光纤中的不同波长上，单芯“皮光纤”即可实现光纤入户，无需使用双纤芯的光缆。当前主流的PON系统包括GPON和EPON，它们有相同的上下行波长，即中心波长为1310nm和1490nm。而“千兆宽带”普遍采用新一代的是10G-PON系统，它的上下行波长在1270nm和1577nm左右[3]。因此，两代PON系统之间，可以通过波分复用器件共存在同一个ODN上，带宽升级不影响原有业务。正是由于这个原因，运营商在实现小区“千兆宽带”覆盖时，并不需要重新在小区地下管道和楼道弱电井施工，仅需更换OLT上的一两个XG-PON板卡，在几分钟的时间内即可实现“千兆宽带入小区”的建设施工。
我们知道，千兆宽带实现了网速的数量级提升，和5G各自具有差异化的竞争力。三大运营商的PON设备规模集采，已经显示出千兆光接入网的长期价值。同时，10G PON产业链已经成熟，具备规模部署能力，在全球得到普遍认可，千兆宽带大规模建设阶段，10G PON是当仁不让的首选。有统计数据显示，10G GPON OLT端口出货量于2019年底开始增加，到2021年，大部分GPON OLT端口出货量将转换为10G PON端口。
实际上，“千兆宽带”在时延、抖动、误码率等性能参数上，较“百兆宽带”有显著提升。从参考文献[5]这个篇SCI论文中的数据（下图）可以看出，误码率BER与单PON口下ONU数成反比，由于“千兆宽带”严格地控制了单PON口接入客户数（即ONU数），“千兆宽带”較“百兆宽带”将成倍地降低误码率，显著减少用户数据“丢包重传”的概率，进而降低用户的时延和抖动，提升游戏等时延敏感型业务的体验。
5G的巨大潜力已经得到业界的广泛认可，千兆宽带进一步提升了多场景应用的想象空间。以中国电信为例，基于千兆宽带推出“智能宽带”，包括智能连接、智能电视、智能组网、智能应用以及智能服务五大版块的产品、应用、业务和服务，将千兆宽带进一步场景化。未来，基于10G PON的千兆宽带网络和5G网络，将与物联网、工业互联网、车联网等新型基础设施一道，加速推动经济社会实现高质量发展。
后记
显然，当前主要工业化国家间的经济和产业竞争正紧紧围绕以智能化、网络化、数字化为核心特征的新一轮科技革命和产业变革展开。以F5G和5G为核心的新型信息基础设施，孕育着新一轮科技革命和产业变革，在构筑经济增长动能、驱动经济效率提升、支撑民生改善方面具有不可替代的战略性作用。毕竟，网络质量是互联网甚至新基建发展的基础。物联网、云计算、人工智能等新兴技术以及智慧城市、智慧家庭等应用场景对于网络速率和稳定性等方面的需求提高，要求运营商在网络技术水平和保障能力方面提升。
更有现实意义的是，既然5G正式商用表明运营商5G网络初步建设基本到位，那么到2020年年底，我国一线城市将基本实现重点区域的5G网络覆盖。于是，极速的千兆宽带接入能力，以及围绕家庭Wi-Fi、视频业务体验、智能家居加强网络质量保障，都是5G时代运营商品质家宽的核心竞争力。。