FTTR光纖到房間白皮書

目錄前言 i 1FTTR產(chǎn)業(yè)進(jìn)展 11.1部省聯(lián)動出臺政策支持FTTR發(fā)展 11.2國內(nèi)運(yùn)營商引領(lǐng)推進(jìn)FTTR部署 31.3產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)發(fā)展壯大加速FTTR應(yīng)用 52FTTR應(yīng)用場景進(jìn)展 72.1FTTR千兆家寬應(yīng)用場景 72.2FTTR小微企業(yè)應(yīng)用場景 2.3FTTR網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求 3FTTR技術(shù)進(jìn)展 3.1全光組網(wǎng)C-WAN架構(gòu) 3.3低時(shí)延保障技術(shù) 3.4動態(tài)鏈路管理機(jī)制 3.5漫游控制技術(shù) 3.7設(shè)備管理技術(shù) 3.8線纜與連接器技術(shù) 4.1FTTR技術(shù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 5總結(jié)與展望 5.1業(yè)務(wù)體驗(yàn)升級驅(qū)動FTTR技術(shù)演進(jìn)與創(chuàng)新 5.2多方協(xié)同構(gòu)建FTTR產(chǎn)業(yè)生態(tài) 1.1部省聯(lián)動出臺政策支持FTTR發(fā)展2021年政府工作報(bào)告提出了要加大5G網(wǎng)絡(luò)和千兆光網(wǎng)建設(shè)力計(jì)劃(2021-2023年)》,提出用三年時(shí)間，基本建成全面覆蓋城市地區(qū)和有條件鄉(xiāng)鎮(zhèn)的"雙千兆"網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)固定和移動網(wǎng)絡(luò)普此后工信部發(fā)布《"十四五"信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,明確提出蓋。推動全光接入網(wǎng)進(jìn)一步向用戶終端延伸，推廣實(shí)施光纖到房間同年住建部聯(lián)合網(wǎng)信辦、工信部、科技部等16個(gè)部委出臺《關(guān)于加快發(fā)展數(shù)字家庭提高居住品質(zhì)的指導(dǎo)意見》,明確要加大住宅和通信(5G)等高速無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，鼓勵(lì)開展光纖到房間、光纖到桌面此外，地方政府和行業(yè)主管部門積極出臺相關(guān)政策和發(fā)展指導(dǎo)，明確發(fā)布FTTR用戶發(fā)展目標(biāo)，助力FTTR的加速發(fā)展?！稄V西"雙千兆"網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動計(jì)劃(2021-2023年)》明確業(yè)加速數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。到2023年，發(fā)展光纖到房間、光纖到桌面用戶達(dá)到100萬。《山東省“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動方案(2021-2023年)》絡(luò)連接能力的需求，助力企業(yè)加速數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。到2023年底，要發(fā)展光纖到房間用戶35萬戶?！督K省"十四五"信息通信業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確提出要推動全光接入網(wǎng)進(jìn)一步向用戶終端延伸，推廣實(shí)施光纖到房間、到桌面、到機(jī)器，按需開展用戶側(cè)接入設(shè)備升級?！逗颖笔⌒畔⑼ㄐ判袠I(yè)"十四五"發(fā)展規(guī)劃》提出要持續(xù)推進(jìn)千兆光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)升級，聚焦千兆家庭、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等場景的深度覆蓋，鼓勵(lì)面向有需求的用戶試點(diǎn)推進(jìn)光纖到房間、光纖到桌面等服務(wù)?！稄V東省"十四五"信息通信業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確提出要推動全光接入網(wǎng)進(jìn)一步向用戶終端延伸，推廣實(shí)施光纖到房間、到桌面、到機(jī)器，按需開展用戶側(cè)接入設(shè)備升級。1.2國內(nèi)運(yùn)營商引領(lǐng)推進(jìn)FTTR部署已有57個(gè)國家的234家運(yùn)營商相繼發(fā)布了千兆業(yè)務(wù)，發(fā)展高速光網(wǎng)中國移動通信集團(tuán)有限公司廣東分公司在汕頭正式發(fā)布全球第一個(gè)FTTR(FibretotheRoom)全光Wi-Fi商用套餐。該套餐采用山東聯(lián)通在業(yè)內(nèi)第一個(gè)推出“寬帶星級標(biāo)準(zhǔn)”,是致力于讓“每個(gè)家庭信號滿格”,享受千兆5G、千兆寬帶、千兆Wi-Fi“三千兆”通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的新舉措，將家庭寬帶分為一星到五星5個(gè)等級，每個(gè)星級標(biāo)準(zhǔn)均有對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)細(xì)則，并以“免費(fèi)上門、免費(fèi)檢測、專業(yè)設(shè)計(jì)、專業(yè)服務(wù)"等優(yōu)質(zhì)服務(wù)滿足客戶的不同需求。為加快五星光網(wǎng)絡(luò)科技住宅項(xiàng)目”,這在地產(chǎn)及運(yùn)營商行業(yè)均為首創(chuàng)，在建筑伊碳四"全"家庭網(wǎng)絡(luò)。他多個(gè)省市發(fā)展用戶數(shù)已超一萬。中國有4.6億家庭，預(yù)計(jì)在十四五期間，將可能有15～20%左右家庭改造FTTR,由此將帶來累計(jì)超過能家居產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，將可能帶來5000+億的市場空間。1.3產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)發(fā)展壯大加速FTTR應(yīng)用不斷迭代其FTTR產(chǎn)品。華為公司在2020年5月即發(fā)布了首代FTTR產(chǎn)品，并與運(yùn)營商進(jìn)行了大范圍的試點(diǎn)工作和商用推廣。2021年，9月28日消息，華為正式發(fā)布了基于鴻蒙智聯(lián)的FTTR解決方案，降低教育、辦公等需求。烽火家庭全光Wi-Fi組網(wǎng)方案已在部分省份推出FTTR全屋光網(wǎng)解決方案，自動控制漫游切換，提升用戶體驗(yàn)。光纜器件，部分廠家在2021年光博會上展示了FTTR產(chǎn)品，包括光電房地產(chǎn)商和家裝公司可以在房屋建設(shè)階段和裝修過程中提前敷驗(yàn)。2021年12月土巴兔面向家裝公司發(fā)布FTTR全光智慧家庭產(chǎn)品規(guī)范從方案設(shè)計(jì)、光纖部署、設(shè)備安裝、驗(yàn)收、維護(hù)等5個(gè)維度定義FTTR應(yīng)用場景進(jìn)展備，從設(shè)備可根據(jù)家庭/小微企業(yè)布局延伸至2.1FTTR千兆家寬應(yīng)用場景因此網(wǎng)絡(luò)時(shí)延對VR業(yè)務(wù)尤其是強(qiáng)交互VR業(yè)務(wù)尤為重要。都有"網(wǎng)絡(luò)信號源"的效果，實(shí)現(xiàn)千兆網(wǎng)絡(luò)無死角覆蓋，網(wǎng)絡(luò)無感知圖2平層戶型的FTTR部署示例對于多層戶型，將光纖直接從FTTR主設(shè)備位置部署到各個(gè)房間，存在部署困難和光纖浪費(fèi)的問題。利用多級分光，在不同樓層間使用光分路器進(jìn)行級聯(lián)是一種高效、簡易的部署方案，即通過在每個(gè)樓層部署光分路器，再通過光分路器把光纖布放到每個(gè)相應(yīng)樓層的房間，如下圖所示。圖3多層戶型FTTR部署示例2.2FTTR小微企業(yè)應(yīng)用場景四次經(jīng)濟(jì)普查的結(jié)果，截至2021年底，全國登記在冊的企業(yè)共計(jì)4842.3萬戶，其中小微企業(yè)共計(jì)超過4600萬戶，占比超過95%。近六是小微企業(yè)網(wǎng)絡(luò)沒有一體化管控，各部件間是孤立的，網(wǎng)絡(luò)自服務(wù)能力不足。針對以上六方面不足，F(xiàn)TTR能夠?yàn)樾∥⑵髽I(yè)提供集中管控、承載能力平滑演進(jìn)、差異化服務(wù)保障、高性能云邊協(xié)同、安全態(tài)勢感知、內(nèi)網(wǎng)閉環(huán)運(yùn)維的光承載與光空口協(xié)同的一張網(wǎng)，提供高品質(zhì)的寬帶業(yè)務(wù)體驗(yàn)。以商業(yè)辦公應(yīng)用場景為例，寫字樓一般面積較大，內(nèi)部有較多的辦公區(qū)域，傳統(tǒng)方案各AP之間干擾嚴(yán)重。FTTR支持從設(shè)備間的無感漫游，Wi-Fi信道頻段自動規(guī)劃避免從設(shè)備間的干擾，以及支持訪客網(wǎng)絡(luò)隔離，可提供優(yōu)質(zhì)的寬帶業(yè)務(wù)體驗(yàn)。圖4辦公場景FTTR部署示例2.3FTTR網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求根據(jù)寬帶發(fā)展聯(lián)盟發(fā)布的《打造千兆品質(zhì)家寬業(yè)務(wù)家寬業(yè)務(wù)體驗(yàn)分級白皮書》和《打造面向企業(yè)智慧辦公的千兆品質(zhì)寬帶業(yè)務(wù)業(yè)協(xié)同，提供可靠穩(wěn)定的空口連接，以滿足網(wǎng)絡(luò)1)帶寬上，支持2.5Gbit/s到10Gbit/s的速率平滑演進(jìn)；2)延時(shí)上，針對時(shí)延敏感業(yè)務(wù)，支持小于20ms通信時(shí)延；3)連接上，提供16個(gè)接入點(diǎn)覆蓋，128、256用戶終端接入能力；4)漫游上，針對移動終端接入，支持小于20ms漫游切換能力；5)綠色安全上，使能更高安全保障和更加綠色節(jié)能的機(jī)制；其次，通過快速和高效的光纖布放，實(shí)現(xiàn)光FTTR2)通過多級分光架構(gòu)，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。1)帶寬上，支持2.5Gbit/s到10Gbit/s的速率平滑演進(jìn)；2)延時(shí)上，針對時(shí)延敏感業(yè)務(wù)，支持小于20ms通信時(shí)延；3)連接上，提供32個(gè)接入點(diǎn)覆蓋，256以上用戶終端接入能力；4)云網(wǎng)一體，應(yīng)用感知入云；5)立體安全，防入侵、防病毒；6)運(yùn)維管理上，基于業(yè)務(wù)差異化的體驗(yàn)要求進(jìn)行自閉環(huán)運(yùn)維管理。1)通過P2MP物理拓?fù)洌С謹(jǐn)?shù)百米的快速2.4FTTR網(wǎng)絡(luò)部署現(xiàn)狀1)主設(shè)備僅通過單個(gè)光口為多個(gè)從設(shè)備提供光連接，從而大大減少光纖部署的成本，減弱對布線管道的要求，提升光纖部署的3)基于P2MP拓?fù)洌ㄟ^級聯(lián)擴(kuò)展，主設(shè)備一跳連接從設(shè)備，避免Wi-Fi7在實(shí)際應(yīng)用中的連接帶寬，充分利用現(xiàn)有光通信產(chǎn)業(yè)鏈有優(yōu)當(dāng)前，F(xiàn)TTR主要技術(shù)進(jìn)展涉及全光組網(wǎng)架構(gòu)、管理平臺技術(shù)、主設(shè)備技術(shù)、FTTR協(xié)同技術(shù)、從設(shè)備技術(shù)和線纜工程技術(shù)等六個(gè)方面，具體包括：全光組網(wǎng)C-WAN架構(gòu)、設(shè)備管理技術(shù)、漫游控制技術(shù)、光與無線協(xié)同機(jī)制、低時(shí)延保障技術(shù)、動態(tài)鏈路管理機(jī)制、綠色節(jié)能技術(shù)、線纜與連接器技術(shù)等八項(xiàng)技術(shù)。3.1全光組網(wǎng)C-WAN架構(gòu)AccessNetwork),主要解決的問題是家庭組網(wǎng)技術(shù)間缺乏有效的協(xié)同，空口無序競爭嚴(yán)重，難以滿足用戶在新興業(yè)務(wù)體驗(yàn)上的要求。C-WAN架構(gòu)的核心是由主設(shè)備進(jìn)行信息搜集和決策，對光和Wi-Fi傳輸進(jìn)行中心化一張網(wǎng)控制，實(shí)現(xiàn)光鏈路和空口鏈路的資源進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)同配置。管理面管理面FTTR遠(yuǎn)程管理平臺管理模塊控制面控制實(shí)體數(shù)據(jù)面主設(shè)備管理實(shí)體控制器從設(shè)備圖6C-WAN功能架構(gòu)圖C-WAN架構(gòu)包括管理面、控制面和數(shù)據(jù)面三個(gè)方面，如上圖所示。功能，突破傳統(tǒng)Wi-Fi空口競爭機(jī)制下的不穩(wěn)定因素，為運(yùn)營商提供3.2光與無線協(xié)同機(jī)制光與無線協(xié)同機(jī)制當(dāng)前主要進(jìn)展集中在中心化光與Wi-Fi協(xié)同機(jī)制上，即主設(shè)備對從設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制(通過下圖中主設(shè)備的控制器),確保FTTR網(wǎng)絡(luò)內(nèi)Wi-Fi空口的有序協(xié)同，漫游無感切換，空口WW在線會議數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能要求低房間N-房間2房間1Fi6及其演進(jìn)支持160MHz和320MHz頻寬，極大提升了Wi-Fi連接中國當(dāng)前僅有一個(gè)可用的連續(xù)160MHz頻段，當(dāng)越來越多的高速設(shè)備實(shí)時(shí)調(diào)度主設(shè)備和從設(shè)備的空口傳輸資源(時(shí)間、頻率、空間等),從而確保不同主、從設(shè)備之間的Wi-Fi空口不會存在報(bào)文的沖突，將3.4動態(tài)鏈路管理機(jī)制網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的核心關(guān)鍵目標(biāo)；其次，通過信息采集(如各類網(wǎng)絡(luò)探針)會日業(yè)務(wù)探針業(yè)務(wù)優(yōu)先級Wi-Fi探針資源按需分配知3.5漫游控制技術(shù)漫游性能的好壞直接影響用戶移動中的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，傳統(tǒng)IEEE802.11k、802.11v、802.11r協(xié)議在使用過程中存在切不動(漫游切換成功率低),切不快(無法實(shí)時(shí)感知終端狀態(tài)，切換不及時(shí)),切不準(zhǔn)(無統(tǒng)一控制，無法接入最佳熱點(diǎn))等問題。36會公圖10無感切換技術(shù)3.6綠色節(jié)能技術(shù)圖11自適應(yīng)能耗配給技術(shù)實(shí)現(xiàn)示例1主設(shè)備定期向從設(shè)備收集業(yè)務(wù)信息，包括業(yè)務(wù)類型、數(shù)據(jù)流3主設(shè)備獲取整網(wǎng)設(shè)備業(yè)務(wù)情況及資源占用信息后，統(tǒng)一制定6若從設(shè)備業(yè)務(wù)類型或者業(yè)務(wù)流量發(fā)生較大變化，可自行決定1)動態(tài)功耗控制：主設(shè)備依據(jù)負(fù)載情況動態(tài)選擇合適的節(jié)能策略2)節(jié)能無感知：節(jié)能策略的實(shí)施不影響用戶正常的業(yè)務(wù)接入、3)負(fù)載均衡：從設(shè)備業(yè)務(wù)量盡可能均衡，避免個(gè)別業(yè)務(wù)量過大3.7設(shè)備管理技術(shù)網(wǎng)關(guān)管理平臺網(wǎng)關(guān)管理平臺接入、傳送、承載網(wǎng)FTTR管理平臺2)從設(shè)備告警管理，包括光路告警、設(shè)備資源異常告警等4)從設(shè)備Wi-Fi漫游與調(diào)優(yōu)管理，主從協(xié)同漫游和調(diào)優(yōu)5)接入設(shè)備(STA、IoT等)的管理，包括接入設(shè)備的狀態(tài)與信息3.8線纜與連接器技術(shù)電、信號傳輸?shù)膯栴}，因此在家庭場景下，采用86盒式的從設(shè)備時(shí)(2)不等比分光器FTTR解決方案采用P2MP的架構(gòu)進(jìn)行布線，主設(shè)備到從設(shè)備使用不同比分光器進(jìn)行級聯(lián)組網(wǎng)的解決方案，如下圖所示。從1層分光器的級聯(lián)端口(70%的分光比)引1根光纖到2層，再在2層安裝分光圖13使用不等比分光器進(jìn)行級聯(lián)組網(wǎng)伴隨著FTTR的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)展，國內(nèi)外各標(biāo)準(zhǔn)化組織積極開展FTTR標(biāo)準(zhǔn)化工作，F(xiàn)TTR的標(biāo)準(zhǔn)體系正逐步完善，將為FTTR更大規(guī)模涉及FTTR的技術(shù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，另外一類是涉及線路和建筑內(nèi)部部署的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。4.1FTTR技術(shù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)FTTR解決方案是光纖在通信領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，因此FTTR相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都在通信行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化組織中進(jìn)行，包括中國通信標(biāo)準(zhǔn)√√√√√√√√√√圖14FTTR技術(shù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化情況2019年11月，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(CCSA)的TC6WG2完成了《光纖到房間(FTTR)技術(shù)研究與應(yīng)用分析》的課題。該課題從家庭術(shù)發(fā)展進(jìn)行了展望。基于該研究課題的成果，在2021年6月的會議 (Q18)率先展開了下一代家庭網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)功能和業(yè)務(wù)的研究，明確提出家庭光纖組網(wǎng)是繼傳統(tǒng)銅線(電話線、同軸線)和空口(Wi-Fi回傳)組網(wǎng)方式的新組網(wǎng)方式，為家庭網(wǎng)絡(luò)新興業(yè)務(wù)提供更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)能力。研究組在2021年4月全會推動發(fā)布家庭光纖組網(wǎng)(FTTR)頂層設(shè)計(jì)(系統(tǒng)架構(gòu)),優(yōu)先制定基于點(diǎn)到多點(diǎn)(P2MP)的系統(tǒng)架構(gòu)體生態(tài)及應(yīng)用的繁榮，ETSI于2019年12月創(chuàng)立了ISGF5G工作組，并于2020年2月正式啟動，。在F5G中，多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目都在穩(wěn)步4.2FTTR工程線路標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)之一。全光家庭組網(wǎng)方案從2019年被提出就受到了業(yè)界的廣泛關(guān)5智慧社區(qū)建設(shè)規(guī)范5智慧社區(qū)建設(shè)規(guī)范4住宅項(xiàng)目規(guī)范3民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范2住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范住宅設(shè)計(jì)規(guī)范4大樓通信綜合布線系統(tǒng)3住宅通信綜合布線系統(tǒng)2光纖到戶通信工程設(shè)計(jì)規(guī)范1綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范住建部&