（文/觀察者網(wǎng)周遠方 編輯：李肆）

偉大的文明，會將標(biāo)準(zhǔn)化和大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施作為自身長久繁榮的根基。近期，安永(中國)企業(yè)咨詢有限公司發(fā)布了《全球光通信產(chǎn)業(yè)白皮書》，我們通過對這個專屬領(lǐng)域白皮書的深入解讀，發(fā)現(xiàn)了一個對國家產(chǎn)業(yè)安全與發(fā)展十分重要的新契機——F5G。

F5G（the 5th Generation Fixed Network）是以超高帶寬、全光聯(lián)接、確定性體驗為主要特點的固定網(wǎng)絡(luò)代際標(biāo)準(zhǔn)?；贔5G，大規(guī)模遠程醫(yī)療、大規(guī)模自動駕駛、全光工業(yè)網(wǎng)、全光智慧城市等必須依賴極致可靠網(wǎng)絡(luò)的使用場景，將會陸續(xù)實現(xiàn)；國家產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展、城市治理的思路升級，將需要重新考量。

那么，F(xiàn)5G從何而來？

由于多年來的碎片化發(fā)展，固定網(wǎng)絡(luò)這個巨大的產(chǎn)業(yè)，終于遇到了前所未有的挑戰(zhàn)——各標(biāo)準(zhǔn)組織之間缺乏協(xié)同、多種網(wǎng)絡(luò)媒介并存、產(chǎn)業(yè)代際演進不清晰、投資分散難以形成規(guī)模效應(yīng)；加上移動網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)不斷繁榮，也在不斷搶走用戶的注意力。

但事實上，固定網(wǎng)絡(luò)是技術(shù)底座，即便是熱火的無線網(wǎng)絡(luò)，也需要依賴于固定網(wǎng)絡(luò)才能完成信息數(shù)據(jù)的傳輸。盡管多年來，大家對于固網(wǎng)寬帶的體驗“尚且不錯”，甚至“夠用”，但如果僅僅滿足于“夠用”而造成整個固定網(wǎng)絡(luò)行業(yè)發(fā)展缺乏前進動力的話，這對整個行業(yè)的生命力是充滿了巨大傷害的，也會直接影響到整個網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)節(jié)奏，以及信息和產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略安全。

而且，這個問題并不只出現(xiàn)在國內(nèi)。

2019年12月，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（下簡稱ETSI）組織中國電信、意大利電信、葡萄牙電信、華為等10家公司作為初創(chuàng)成員倡議成立F5G工作組，同時在2020年2月面向全球宣布該行業(yè)規(guī)范工作組的成立和運作，致力于推動固定網(wǎng)絡(luò)的代際建設(shè)及標(biāo)準(zhǔn)革新。該工作組成員選舉來自意大利電信的盧卡·佩桑多（Luca Pesando）博士擔(dān)任主席，來自中國電信研究院的蔣銘博士等三人擔(dān)任副主席。

2019年12月，ETSI成立F5G行業(yè)規(guī)范組（圖源：ETSI官方網(wǎng)站）

在盧卡·佩桑多看來，移動通信領(lǐng)域有ITU、3GPP、GSMA三個國際組織在協(xié)調(diào)行動，為移動通信產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展發(fā)揮了巨大的作用。其中ITU負責(zé)技術(shù)研究和頻譜分配，3GPP負責(zé)代際定義和標(biāo)準(zhǔn)制定，GSMA承擔(dān)產(chǎn)業(yè)合作與發(fā)展，三者合作，造就了今天的移動通信產(chǎn)業(yè)。

在這一過程中，移動通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從碎片走向融合的5個代際，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)從模擬時代的8個標(biāo)準(zhǔn)，逐步收斂融合，到5G時代才實現(xiàn)了全球統(tǒng)一。

而固網(wǎng)領(lǐng)域，雖然光纖網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)40年發(fā)展也取得了輝煌的成果，不過，整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依然存在生態(tài)碎片化的問題，至今依然存在多個標(biāo)準(zhǔn)組織。

所以，為了固網(wǎng)行業(yè)更好發(fā)展，行業(yè)也必須構(gòu)建出統(tǒng)一定義、統(tǒng)一架構(gòu)功能、統(tǒng)一容量、統(tǒng)一性能的新一代光纖網(wǎng)絡(luò)，來減少不必要的碎片化私有規(guī)范，獲得像移動網(wǎng)絡(luò)一樣的規(guī)模經(jīng)濟效益。

于是，F(xiàn)5G代際應(yīng)運而生。并定義了固網(wǎng)發(fā)展以來，整體的代際標(biāo)準(zhǔn)：

F1G時代，通過電話銅線傳輸模擬信號，滿足了語音通話需求，也提供了非?；A(chǔ)的撥號上網(wǎng)服務(wù)。

F2G時代，使用ADSL/SDH應(yīng)用接入了互聯(lián)網(wǎng)，帶寬提升到2到10兆，速率的提升使互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站和門戶網(wǎng)站得到普及。電子郵件在企業(yè)中變得更加普遍，得到更廣的應(yīng)用；個人用戶也可以開始使用簡單的在線通信工具。

F3G時代，進一步推動多媒體成為重心，使用VDSL/MSTP技術(shù)提供50~100兆的帶寬，更高帶寬支持高清電視、電話和在線游戲等應(yīng)用。

F4G時代，以GPON/OTN應(yīng)用為代表，帶寬超過100Mbps，與4G同步。這一傳輸速率大大提高了用戶通過互聯(lián)網(wǎng)訪問多媒體的速度，高清電視、視頻直播、超清視頻會議等的逐漸普及。

到如今的F5G時代，以10G PON、Wi-Fi 6、200G/400G和NG OTN等技術(shù)為代表，全面走向千兆應(yīng)用。VR/AR、智能電網(wǎng)、智慧醫(yī)療/互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)院、智慧農(nóng)業(yè)、智能交通、智慧校園等新興場景如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，并從此逐漸融入我們的日常生活之中。

需要說明的是，我們之前耳熟能詳?shù)?G，和今天著重介紹的F5G，都是第五代通信技術(shù)的代表，特點都是大帶寬、低時延、廣連接；區(qū)別在于：F5G以光纖為主，主攻固定網(wǎng)絡(luò)場景；5G則是無線網(wǎng)絡(luò)，可以理解為F5G是陸軍，5G是空軍，F(xiàn)5G是地上一張網(wǎng)，5G是天上一張網(wǎng)，兩者的應(yīng)用場景既有重合，也有互補。

在全球通信基礎(chǔ)設(shè)施底層，仍是有線連接（全球互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施示意圖）

固網(wǎng)——新基建的戰(zhàn)略性“剛需”

了解F5G概念和代際定義后，我們發(fā)現(xiàn)了兩點重要的事實。

首先，F(xiàn)5G是整個數(shù)字網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施較為底層的位置，是根基，是整個網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備新基建的“剛需”底座；其次，中國的光纖產(chǎn)業(yè)雖然處于全球領(lǐng)先位置，但目前仍處于從F4G向F5G轉(zhuǎn)型時代，自身迭代升級存在“剛需”。

在安永的發(fā)布會上，從事光通信研究30年的唐雄燕進一步介紹了F5G在整個基建體系中的位置。

他說，中國官方去年4月提出的“新基建”，把基礎(chǔ)設(shè)施分為三類：信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。其中，底層就是信息基礎(chǔ)設(shè)施，信息基礎(chǔ)設(shè)施中又有兩個重要的要素，一是通信網(wǎng)絡(luò)，二是算力基礎(chǔ)設(shè)施。實際上F5G全光網(wǎng)絡(luò)作為通信網(wǎng)絡(luò)的一員，不僅是新基建關(guān)鍵領(lǐng)域之一，同時也是其它5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等七大領(lǐng)域的使能平臺。

可見，所有的新基建都離不開底層的光纖基礎(chǔ)設(shè)施，并需要逐漸拋開污染更大、干擾更強、成本更高的銅線，向全光交換發(fā)展，逐漸從今天的“光纖到戶”延伸到房間、辦公桌、設(shè)備和機器。

唐雄燕介紹，有線光通信的特點決定了其良好的穩(wěn)定性、可靠性和大帶寬，另外，由于光纖處于整個通信的底層，其時延必然是最低的。基于這樣的特性，數(shù)字金融、遠程手術(shù)、遠程精密制造、自動駕駛等需要低時延、高可靠性的應(yīng)用場景才有實現(xiàn)的條件。在未來，打造網(wǎng)絡(luò)世界的“1毫秒時延圈”，建設(shè)“全光城市”以及區(qū)域性的“全光城市圈”也將成為可能。

“1毫秒時延圈”全光城市示意圖（唐雄燕演示資料）

在這方面，中國的許多城市實際上已經(jīng)走在前列。2020年7月，上海的“一網(wǎng)通辦”被聯(lián)合國“點名表揚”。聯(lián)合國每兩年對全球190多個國家的電子政務(wù)發(fā)展進程進行調(diào)查并發(fā)布調(diào)查報告，今年報告的主題是“數(shù)字政府助力可持續(xù)發(fā)展十年行動”。調(diào)查報告重點介紹了上?！耙痪W(wǎng)通辦”通過促進數(shù)據(jù)共享和再造業(yè)務(wù)流程，優(yōu)化營商環(huán)境、提升用戶體驗的經(jīng)驗，以及政務(wù)服務(wù)移動應(yīng)用和線上線下業(yè)務(wù)協(xié)同的做法。在聯(lián)合國全球城市電子政務(wù)評估排名中，上海位列前十。

上海市經(jīng)濟和信息化委員會處長潘焱在發(fā)布會上介紹，上海目前正致力于率先打造全球領(lǐng)先的信息基礎(chǔ)設(shè)施布局，建設(shè)高水平的5G移動網(wǎng)絡(luò)和F5G固定網(wǎng)絡(luò)，打造“雙千兆”寬帶網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建全球信息通信樞紐，搭建國際數(shù)據(jù)樞紐平臺，通過高水平的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，給整個產(chǎn)業(yè)打造更好的發(fā)展環(huán)境。

國家電網(wǎng)科技部副主任沈江舉了一個更具體的實例：電力系統(tǒng)行業(yè)的通信要自建獨立、專業(yè)的電力光纖網(wǎng)絡(luò)，目前正在研究F5G技術(shù)如何融入電力專業(yè)光纖網(wǎng)絡(luò)。F5G技術(shù)的低時延、高可靠性，以及大頻段方面的三個主要特點，在電力領(lǐng)域的主要應(yīng)用場景是在智能電網(wǎng)中運用它的低時延的特性。

沈江說，電力系統(tǒng)是一個很復(fù)雜、很龐大的系統(tǒng)，一旦一個地方出現(xiàn)故障，必須在100毫秒之內(nèi)切除這個故障，如果100毫秒無反應(yīng)，就會造成整個事故的擴大，甚至出現(xiàn)波及整個電網(wǎng)的災(zāi)難性的事故。要做到在100毫秒內(nèi)切除故障，目前用我們常規(guī)的通信技術(shù)，端對端的時延能夠做到50毫秒，也就是說留給我們做其他事情的時間，包括數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)分析計算，以及到端口切除故障，總共只有將近40毫秒，非常緊張。所以如果有技術(shù)能節(jié)省10毫秒，哪怕1毫秒，對我們都是非常珍貴的。常規(guī)技術(shù)的端對端的時延是50毫秒，現(xiàn)在F5G技術(shù)經(jīng)過我們的測試，可以縮短到1~10毫秒，這對我們電力系統(tǒng)實時控制有望帶來很大助力。

安永戰(zhàn)略與交易咨詢合伙人葉亮指出：“F5G支撐云、AI等新興技術(shù)發(fā)展，為眾多新興場景提供了落地的可能，從而驅(qū)動‘萬物互聯(lián)’的加速實現(xiàn)。”

F5G與5G合力才能最大限度提升數(shù)字經(jīng)濟空間

中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟研究所發(fā)布的《F5G：撬動中國經(jīng)濟新動能——千兆固網(wǎng)社會經(jīng)濟效益研究報告》認為，以F5G為技術(shù)基礎(chǔ)的千兆固網(wǎng)是我國新型基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，以F5G和5G為核心的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施,孕育著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革拓展過程中最為重要的通用技術(shù)和使能技術(shù)，在構(gòu)筑經(jīng)濟增長動能、驅(qū)動經(jīng)濟效率提升、支撐民生福祉改善方面具有不可替代的戰(zhàn)略性作用。

F5G千兆固網(wǎng)作為一種新型基礎(chǔ)設(shè)施，由于兼具投資規(guī)模小的經(jīng)濟性，和高網(wǎng)速、低時延、高穩(wěn)定性的技術(shù)優(yōu)勢，應(yīng)當(dāng)作為新時期我國網(wǎng)絡(luò)強國建設(shè)的突破口。從短期看，F(xiàn)5G是穩(wěn)投資的最優(yōu)抓手，既可強化對數(shù)字經(jīng)濟的支撐，又可避免傳統(tǒng)基建投資的弊端。從長期看，F(xiàn)5G是促消費的有力催化劑，順應(yīng)消費升級趨勢，刺激VR、云游戲、超高清視頻等新興服務(wù)業(yè)的爆發(fā)，為創(chuàng)造更豐富多彩的消費內(nèi)容提供基礎(chǔ)設(shè)施支持。

安永發(fā)布的《白皮書》對F5G和5G的新興應(yīng)用場景也做了更詳細的分析。白皮書認為，F(xiàn)5G與5G所帶來的數(shù)據(jù)傳輸速度及低時延造就了各類新興應(yīng)用場景，其主要存在于以下方面：

泛娛樂的持續(xù)賦能（如超清視頻、AR/VR、云游戲、直播等場景）

商用場景的智能與網(wǎng)聯(lián)化（如智能制造、智能電網(wǎng)、智慧礦山、智慧醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)等場景）

智慧辦公場景的蓬勃發(fā)展（如企業(yè)上云、智慧政務(wù)等場景）

生活化場景的逐步落地（如智能家居、智慧交通、智能安防、智慧教育等場景）

《白皮書》將基于對通信能力的要求及行業(yè)成熟時間對于場景做進一步的篩選，結(jié)果如下：

《白皮書》進一步認為，F(xiàn)5G在高帶寬、低時延、低抖動、抗干擾性與高可靠性的表現(xiàn)優(yōu)于5G，而5G在可移動性與多連接數(shù)方面相較于F5G更具優(yōu)勢。所以，可以為每種網(wǎng)絡(luò)性能進行5G/F5G匹配權(quán)重，結(jié)合不同應(yīng)用場景對性能的需求，計算出每個場景的5G與F5G相關(guān)度。

根據(jù)5G與F5G相關(guān)度得分差值，可將應(yīng)用場景分為F5G主導(dǎo)場景、F5G潛力場景與F5G/5G混合場景。（如下圖所示）

關(guān)于F5G主導(dǎo)場景，智能制造、智慧醫(yī)療、云游戲和智慧金融，對于時延及抖動非常敏感，單純使用無線5G，不足以滿足所有的網(wǎng)絡(luò)需求。此外，如電網(wǎng)的強電磁干擾和礦山的地下5G信號較弱且較易發(fā)生礦物干擾、粉塵爆炸等特點，F(xiàn)5G的全光網(wǎng)絡(luò)，也更為適合于電力和礦山場景。

超清視頻、AR/VR、直播智慧、智慧物流等場景，根據(jù)終端及接入方式不同，則可以混合使用F5G和5G互相協(xié)同，達到最佳效果。

唐雄燕表示，5G的好處在于靈活性，F(xiàn)5G的優(yōu)勢是可靠性非常高，5G本身的發(fā)展需要光纖技術(shù)的推進，因此F5G是5G的基礎(chǔ)設(shè)施，兩者應(yīng)用場景既有重合，又各有側(cè)重，可協(xié)同發(fā)展，各有特色。尤其是未來如果發(fā)展毫米波5G，單一基站無線信號可覆蓋范圍更小，則只有更發(fā)達的F5G有線網(wǎng)絡(luò)才能對其形成足夠支撐。

產(chǎn)業(yè)安全：發(fā)展F5G鞏固我國通信產(chǎn)業(yè)核心裝備優(yōu)勢

光通信是我國在通信領(lǐng)域最接近世界領(lǐng)先水平的產(chǎn)業(yè)之一。過去幾年，在寬帶中國、網(wǎng)絡(luò)強國等國家戰(zhàn)略的推動下，信息通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)帶動了我國光纖光纜產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，2017年需求量與產(chǎn)量的全球占有率就分別達到了57%和62%左右，確立了我國作為光纖光纜制造大國的地位。

但是，我國光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨著一些結(jié)構(gòu)性的問題，產(chǎn)業(yè)鏈上游的核心，如高端芯片、材料制造平臺和儀表等領(lǐng)域，技術(shù)實力和產(chǎn)業(yè)化水平與美、日等領(lǐng)先國家還存在差距，原始性創(chuàng)新成果仍然不足，國際標(biāo)準(zhǔn)化主導(dǎo)能力還有限，可持續(xù)競爭力仍有待提高。

復(fù)旦大學(xué)國際政治系教授沈逸認為，當(dāng)前，包括F5G在內(nèi)的信息關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)成為與大國戰(zhàn)略競爭的重要組成部分。大約從2017年起，通信技術(shù)領(lǐng)域比較具象化的應(yīng)用逐漸被抽象成為大國戰(zhàn)略競爭力的一種符號，現(xiàn)在，數(shù)字維度和實物維度變成了兩個相互影響的空間，這就要求各國相關(guān)企業(yè)在相關(guān)的技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品等方面展現(xiàn)出自己的實力。

據(jù)了解，各國也都競相投入了固網(wǎng)的升級建設(shè)，歐洲已經(jīng)發(fā)布立場文件，將F5G定義為戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施。F5G作為新的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展代際，對我國提升國際競爭力、增強標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)來說，也是非常重要的機會，需要各級政府加大關(guān)注，搶占先機。

光通信技術(shù)競爭的成敗，關(guān)系到通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展質(zhì)量，進而影響到我國通信產(chǎn)業(yè)及相關(guān)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)安全。F5G建設(shè)越早進行，就能越快推動我國光產(chǎn)業(yè)鏈深度布局，推動光通信核心技術(shù)與裝備自主化，推動通信網(wǎng)絡(luò)向更安全、更高質(zhì)量的全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。同時，加速F5G技術(shù)的應(yīng)用轉(zhuǎn)化，對鞏固和擴大我國在相關(guān)領(lǐng)域的既有技術(shù)優(yōu)勢，也具有戰(zhàn)略意義。