ETSI ISG F5G，即歐洲電信標準化協會第五代固定網絡產業規范工作組于2022年9月新發布了一份白皮書《F5G Advanced and Beyond》，介紹了F5G向F5G Advanced以及未來的F6G演進的驅動因素、能力維度和關鍵使能技術。
2022年10月，World Broadband Association（WBBA）期間，中國聯通牽頭聯合20多家國內外運營商和行業伙伴發布了《F5G Advanced產業白皮書》。
該白皮書明確了F5G Advanced"10Gbps泛在接入、OTN to EverySite、面向算力服務的低時延圈、自智光網絡、工業級低時高可靠及通感一體"的產業愿景，圍繞"聯家、聯企、聯算和綠色全光底座"四大新場景探討F5G Advanced網絡架構、技術功能增強及關鍵能力演進，重點定義了F5G Advanced的核心特征、網絡能力、演進路徑及關鍵技術支撐，為寬帶網絡發展及下一階段演進提供了指導。其中，詳細闡述了F5G Advanced十大關鍵技術。
Top1. 400Gbps和800Gbps+超寬技術
隨著中國"東數西算"工程正式全面啟動，優化東西部間互聯網絡和樞紐節點間直連網絡，成為一項重要的任務，海外圍繞DC數據中心建網也成為趨勢。數據中心DCI互連和干線光網絡流量持續提升，需要傳送網的傳輸端口速率持續翻番，并能在距離不變的情況下單纖容量倍增，實現骨干網絡大容量傳輸。
400G城域標準也已發布，定義了200G@C80和400G@C40；400G長距標準在2021年底完成立項，預計2024年發布；800G標準當前主要是幾個標準組織在討論客戶側模塊，線路側及系統標準后續會跟隨產業發展逐步提上日程。
為了適配這一需求，光電產業需要在光模塊、光譜、光纖以及相應的系統調測領域做關鍵技術準備：
- 光模塊端口速率需要由當前的200G提升到400G和800G，同時要能保持相同或近似的傳輸能力，這就需要在高性能編解碼算法、FEC算法以及非線性補償算法方面進行研究。
- 光放在400G階段將從原來的C波段擴展到C+L波段，實現頻譜翻倍，從而可以在譜效率基本不變的情況下，實現容量翻倍。在頻譜效率面臨瓶頸的情況下，800G代際可繼續探索更寬頻譜的技術演進路線。
- 新型光纖的研究和探索，包括大有效面積、低非線性的G.654E， 多芯少模光纖，空芯光纖等。
Top2. 端到端波長交換OXC
目前，全球范圍內骨干層面均已經部署大規模的ROADM/OXC網絡，光層調度逐步向城域匯聚及接入層延伸。相對于傳統的老光層平面，全光網實現業務波長級一跳直達，減少復雜電光轉化，建立類似"高鐵"大站直達，無阻塞，超低時延、全光調度式"高速立交"，高效疏導業務流量，極大提升帶寬調度效率。面向未來業務發展，全光網絡調度和全光交叉單元也面臨了一系列挑戰。
骨干傳輸向高端口、更快調度、更寬頻譜演進；城域網絡要求更加靈活的部署、更低成本和極簡運維成為城域光層動態化發展新常態。針對OXC一系列的技術挑戰，需要在包括低成本少端口、64D及以上多端口、C+L一體化WSS等進行研究。
Top3. 敏捷發放業務協議
敏捷業務發放協議：面向全光業務入云和入算提供極簡、高效控制協議
- 業務協議：業務路由控制，控制和轉發分離
- 連接協議：控制信令隨數據通道轉發，轉發性能同管道數量解耦，海量連接快速建立性能保證2B/2H入云業務場景中，用戶需要一點/多點接入并連接到多云，OTN邊緣節點需要通過感知業務報文的目的地址/VLAN，自動映射到對應的OSU/ODUk管道中。
同時OTN邊緣節點感知業務應用類型和流量，并根據應用流量模型計算所需帶寬，自動觸發對應OSU管道帶寬調整。OTN邊緣節點通過業務協議實現企業端私網地址的轉發，同時通過控制器轉發可以大幅降低對網絡內中間經過網元的操作復雜性。
面向OSU小顆粒度業務，斷纖影響的業務量會到千級甚至萬級以上，恢復性能會受到影響。智能路徑計算單元預先計算恢復路徑并將預置資源配置到恢復路徑每個節點，當斷纖故障時，連接協議隨數據通道轉發，快速激活帶寬，實現十毫秒級恢復性能。
Top4. 光業務單元OSU
光業務單元（OSU）是OTN網絡面向城域網大規模小顆粒專線承載場景演進的網絡技術，采用更小的時隙粒度（Mbit/s級），支持海量的彈性硬管道連接，提供可承諾的確定性低時延，完善的端到端OAM功能，滿足城域網專線承載場景的高品質需求。
國內和國際標準組織分別積極開展OSU標準的研究與制定，國內CCSA已經完成了OSU標準立項及技術方案定義，當前技術方案定義已經穩定；國際ITU-T 已經完成了G.OSU標準的立項、場景需求以及技術方向的討論，在2022年9月ITU-T SG15全會上達成眾多的技術方向共識，為OSU標準制定奠定了基礎。
Top5. 50G PON
2021年9月ITU-T批準發布了50G PON標準，業界普遍認可50G PON是下一代PON的主流技術。ITU-T標準定義的50G PON系統采用點到多點架構和時分復用技術，第一版本支持下行50 Gb/s和上行12.5 Gb/s或25Gb/s，未來增強版將支持對稱50 Gb/s。50G PON引入DSP（digital signal processor）彌補器件性能損傷，使能接入帶寬相比10G PON提升5倍。50G PON的業務支持能力也得到增強，單幀多burst、注冊窗口消除、Co-DBA(協作DBA)等技術降低了傳輸的時延和抖動，PON切片技術提升了確定性業務質量保障的能力。
標準發布推動了業界50G PON技術和產業成熟，預計2025年左右開始商用部署。網絡代際升級，平滑演進歷來是關注重點。網絡演進是逐步推進的過程，因此需要提供50G PON系統和現網PON系統同ODN共存的技術方案，局端單PON口MPM（multi-PON module）多模方案是重點研究方向。為了提升50G PON的部署效率，局端設備需要支持現網同等光功率預算和端口密度。
當前實現>29dBm光功率預算、高密PON線卡仍面臨技術挑戰，研究方向包括新型大功率激光器及高靈敏度接收芯片、低復雜度DSP算法。
Top6. Wi-Fi 7
Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be) 是Wi-Fi 6以及Wi-Fi6E的升級。2022年Wi-Fi 7 Draft2.0定稿，預計2024年底完成標準發布，Wi-Fi 7可以提供超過30Gbps的標稱峰值數據速率，比Wi-Fi 6快約三倍，同時Wi-Fi 7仍可向后兼容前代Wi-Fi設備。
Top7. 集中管控FTTR組網
FTTR是將光纖進一步延伸至家庭/小微企業內部的每一個房間，通過光纖構建信息基礎設施，圍繞業務體驗保障為室內每個區域提供高質量網絡。FTTR由主設備、從設備和室內光纖分布式網絡三部分組成。
全屋一張網穩定高品質體驗是FTTR的關鍵目標。針對傳統室內Wi-Fi網絡不可控、不穩定等關鍵問題，FTTR通過中心化的一張網管控架構，依托業務與連接協同、光+Wi-Fi協同、Wi-Fi集中控制等多層次技術增強，使能整網的Wi-Fi AP在頻域、時域、空域等多維度精準協同，從而提供整網一致穩定的聯接體驗以及零丟包無感的漫游體驗。權衡業務體驗需求以及設備資源限制，獲取最優的光與Wi-Fi協同機制、Wi-Fi集中管控算法需要持續的探索研究。
全屋一張網極簡運維是FTTR的發展基礎。一張FTTR網簡化為一個管理點，支持一鍵式業務發放及智能運維。FTTR一張網運維框架和管理模型有待業界共同研究和定義。一方面，FTTR高品質連接是家庭及小微企業智慧應用的基石；另一方面，廣泛分布的光纖和設備本身也具備感知和計算能力，成為產生數據的源頭和數據處理的資源，FTTR未來有巨大的潛力提供智慧服務從而增加網絡價值。
Top8. PON多維切片
從Wi-Fi空口、ONU以太網口，到OLT網絡側出口，實現E2E切片保障SLA體驗。并通過應用SLA要求的精準感知，實現切片動態創建和資源按需調度等，實現SLA可承諾可視可管，支撐單纖端到端綜合業務承載。同時通過家庭/企業內Wi-Fi網絡優化、光接入網絡時頻分等技術匹配毫秒級及更低的微秒級確定性低時延需求。
端到端的切片涉及到從接入側的ONU、OLT網絡側出口，通過合理的組合網絡中各個設備的切片，并實現切片動態創建和資源按需調度等，構成端到端的行業專網切片實現一網多用為不同的行業用戶提供差異化承載服務。
Top9. 智能原生，自智網絡
電信管理論壇（Telecom ManagementForum，TM Forum）的自智網絡項目（Autonomousnetworks (AN) Project）制定針對自智網絡的總體框架和分級標準做了定義。另外，歐洲電信標準協會（European Telecommunication StandardsInstitute，ETSI）則從面向資源的業務（ResourceFacing Service，RFS）的角度，研究和標準化如何實現端到端網絡和業務的自動化管理，以及人工智能在自智網絡中的應用。目前，TM Forum、ETSI、CCSA的各相關項目和工作組，以及其他相關標準組織，已經成立了跨標準組協同組織，共同研究和標準化自智網絡，推動自智網絡技術在光網絡等不同領域的標準落地。
Top10. 通感一體化
- 光 纜數字化關鍵技術
光通信系統中的設備網元一般難以有效監控光纜網等無源基礎設施啞資源的健康度和運營狀態，運營商對機房光纖配線架（ODF）和室外光交箱的端口占用狀態和跳纖連接關系長期缺乏行之有效的數字化管理手段。隨著傳感器、人工智能和大數據等先進技術的蓬勃發展，基于各類手持終端設備開發的數字化信息采集和處理工具，及具備光纖質量監控和光纜態勢感知能力的智能化設備板卡，結合先進高效的計算視覺和機器視覺算法，將為運營商及其他光纜網業主提供實時、精確的無源設施點、光纖、光纜等海量啞資源的數字化錄入、稽核和同步功能。同時，針對光纜線路總里程占比最高的運營商本地網主干和配線光纜段，基于底層光電器件和基礎材料的創新突破，已有設備廠商實現了對千兆光網"端到端"光路資源的可視、可管，并逐步成為未來光纜網接入段運維管理的發展方向。
- 光纖傳感關鍵技術
光纖傳感利用光在經過光纖時的物理性質來檢測振動、溫度、應變和其他參數的變化。光纖傳感利用光纖作為傳感器，在光纖沿線創建數千個連續的傳感器點。這稱為分布式光纖傳感。基本原理是使用標準或特定光纖，通過拉曼、瑞利和布里淵分布式光纖傳感器技術實現測量。
與傳統的機電和電子傳感器相比，光纖傳感有著一系列的優點，該技術以抗電磁干擾、耐腐蝕、易集成、本質安全、距離遠、精度高等特點，在大型工程項目中應用優勢明顯，已被人們廣泛關注，并在各個行業涌現出大量成熟應用案例，如油氣管道入侵監測、大型園區及軌道交通周界安全、橋梁大壩等大型土木工程結構安全檢測，隧道等軌道安全監測等。
隨著窄線寬光源性能持續提升，多載波技術，脈沖編碼，特種感應光纖等新技術的成熟應用，疊加人工智能處理光纖傳感產生的大數據實現事件自動識別，使光纖傳感適應于更多場景，并持續提升光纖傳感覆蓋距離，感知精度，事件識別準確率等關鍵性能指標。
- Wi-Fi傳感關鍵技術
受到使用環境的影響，Wi-Fi信號在傳輸過程中存在干擾、衰落、多徑等效應，從而限制了Wi-Fi傳感識別的精度和準確率。基于Wi-Fi信號傳播的特點，持續提升Wi-Fi感知的精度和準確率是業界研究的熱點。為了提升Wi-Fi感知的精度，可以通過匹配人體精細化特征的信號波形和序列設計使得信號能反應人體特征的細微變化，也可以使用多MIMO天線技術獲取更多維的無線信道信息，采用更短波長的毫米波也是有潛力的方向。為了提升Wi-Fi感知準確率，可以增強環境抗干擾技術以避免統計特征被干擾淹沒，或者探索多AP節點間同步與協調技術以獲取整網更準確和豐富的信息。
本文內容參考《F5G Advanced產業白皮書》 
