【白皮书市场研报】智慧高速F5G全光通信网白皮书2024.docx

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1、3JF5G全光数据传输网方案223.4.1 FSG全光收费数据传输网方案223.4.2 F5G全光路侧数据传输网方案233.4.3 F5G全光隧道数据传输网方案253.4.4 F5G全光服务区数据传输网方案2515OTN光缆数字化运维监测解决方案2704第四章高速公路F5G全光网应用案例29UF5G助力浙江智烈高速高质量发展3012F5G助力广东打造高速公路全光大动脉3113F5G搭建S省智烈高速“共享+独享”双业务通道324.4F5G为江西梅岭隧道打造全光底座3305第五章高速公路F5G全光通信网应用展望36附录T缩略语38附录-2参考文献401.1高速公路行业发展情况随看1988年沪期高速

2、公路一期工程、沈大高逑公路沈阳至鞍山和大连至三十里堡的通车，拘开/我国高速公路建设的序林,经过30多年的快速发展,我国赢通公路烛模和通车里程秘居世界第一,高通公路通车里程已超过18万公里。进入“十三五”后而速公路步入全面深化改革规范发展的新时期,从注重里程妮根和速发转向史注承科学合理可排续发展.近年,中共中央、国务院和交通运怆部陆续领发多项交通运怆行业和公路行业的发展政策.为高IS公路高质fit发展提供政策支持和科学指导.2019年9月，中共中央、国务院印发交通强国建设纲要，提出紧紧用烧统筹推进“五位体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局，推动交通发展由迫求速度Mt模向更加注；侦出效抗转变

3、,为全面隹成社会主义现代化强国、实现中华民族伟大”兴中国梦提供皇演支此2021年2月，中共中央、国务院发布学国家徐合立体交通网规划纲要3,推进交通施础设施数字化、网联化,全方位布局交通礴知系统，推迸智能网联汽车（智能汽车、自动驾驶、年路仞同应用.构建绘合交通大数据中心体系，完善燎合交通运输信息平台，2021年9月.交通运输部发布4交通石怆领域新中基础设施建设行动方案（20212025年），明确了提升公路W能化管理水平和提升公路智怒化限务水平的相关内容。同月，交通运输部正发布/数字交通十四五”发展爆划（.提醛完再公路感知网络，推进公路地珈设施全要素全周期数字化，发展车路协同和自动与脓，深化ETC

4、应用,建设体化（监、调、管、念、眼）智尊路网平台,推进智基服务区建设.2022年2月.交通运输部印发公路“十四五”发展规划,提出“十四五”时期公路交通发联要坚持“服务大局.共享发屐.统筹协调、融合发展,深化改E.创新发展，绿色柴的、安全发戡”四个基本原则.进一步明附了“补短板.优供给、强服务、增动能”的“十二字”发展思路.为“十四五”时期公路交通品质显发展指明了方向和主要籽力点.2022年7月，国家公路网t划发布，明确了公路网发展目标和要求,通过科技创新取能.促进前沿科技应用,不断提岛国家公路数字化、网联化水平，提升路网安全水平和系统韧性,实现到2035年，携本建成攫施广泛、幼能完方、集约再效

5、、绿色智健、安全可,靠的现代化商侦量国家公路网的目标.线,干线传输网宜采用SDI修统组建.路段接入网成，干线传输网技术体制相适宜.宜采用SDH技术.2019年5月.国务院印发深化收费公路制度改革取消高速公路省界收究站实施方案的通知.同年11月交通运输部印发全国高速公路视频联网监测I：作实施方案和全国高速公路视频云联网技术要求:全面推进规频监控稗建设和视频联网打造全国高速公路“一张网”运行监测体系.通过系列政策规范的落地，对高速公路通信网批出更鸟的要求，通信忖由同域网向广域图深化演迸、路段接入网带蜜面临倍数级膨胀等：同时，联网收费和祝卿联忖对通信网的实时性和也定性也提出明确诉求,现网SDH网络已

6、无法满足而速业务诉求和演进规划.因此,行也“续启动干线传M和路段接入网的升纭诙造.裁止2023年底,全国己有近20个省份完成或正在进行干畿传输网的SDH向OTN升级.施养联网收济和视频联网的快速推进，全国高速公路己实现联网互.通能力，但由历史独立建网模式和各由建网方案的差异，整网的运行质量和运行效率汪存在诸多问题.通过对央型帘份网络进行分析发现,目前路段接入网建设多制式共存,建网带宽配置型异大,业务对接需多次找换传输，难以保证数据精准，全量、实时上传到上级管理部门,无法满足收裁、监控和未来智慈化（如车路协同）的业务诉求,同时，当前高速公路按路段级建网，第网末端汇典书点多,Il分散管理，造成整体

7、建网货东,层级多,运维难度大，效率低,因此.高速公路通侑网需要根据演进趋势和业务诉求进行优化.福婴自顶向下进行梳理和设计.采用集约化建网粳.推进岛速公路通佶网架构归一、层级简化、“虎、管、养”体化统筹实施.即i速公路通信网睨状示意图2.1固定网络代际的发展ETSI2020年2月成立第五代固定因络F5G工作抗，提Hl固定网络代际发展概念.固定1络发展从90年代FlG语音时代起，主要以PQTS、FDH技术为主，湎足语音通信业务诉求。到仆2GWeb时代.固网演进到以RDS1.、SDH技术为主,语航上网业务.以及电子邮件等业务兴起,带动了互联网产业的月初繁荣.到/F3G时代，用户仅按I逐步丰常.网速十

8、倍提升,循宽流地迅速堵长，固定网络技术演进到YDS1.MSTP技术.支撑了互联网业务视城平台的隔起.到了F4G时代,高清视频.以及视脑直播的岷起.带动百兆光纤到户.GPON.OrX技术的引入支持网络带宽的迅速埴长.如今来到了F5G千兆光何、万物互联的时代F5G(theEiRh-GenerationKxcdNetWork).即第五代同网技术,共具备三大特征：增强里固定宽带(FBB).全光纤连接(H-C)和保证可Sf体验(GKE-F5G以全光囹结为目标,以IoGPo、W:-F6.200(；400G,E代。TN等为代衣技术,提出“光联方物”的理念，推动成为人工智健、自动驾驶、云计算、区埃链、传统产业

9、赋能等应用场景的坚实支探.对中国乃至世界政治、经济科学、教有、民生等领域产生深刻变革，全面深化“数字经济革命“，F5G可为工业M造、智&国区、智怒城市等产业提供大带宽低时延、高校定性的底层网络支撑.从而助力悠个社会的智能化转型、为数字经济不断壮大提供最优网络底座.POTS(Sl.VDSl.ZHCPDH(;SDH10(；MSTPGPONIOGK)NWll-KiI(KMK)TN2OOGOTN下一代OTNOXC图2旧定网络代际发展效,并于2023年12月正式发布。OTN的技术机架下,IEEECCSA标准组织同步定义广光业务单元（OSU）,OSU而向ETIl等VHR业务只备更强的适配件：实现2.6Ml

10、00G更大范阳的业务承敦.并于2023年正式发布.OTN709V(200lV2(2003JCkr.fSIM-NGEIoGROTNG.709V32OCHV12OI2)OOUkfor40G100GETM-11OTNC；.70!)V5(20lOTDCnforBlOOGODUfexforFUiXEOTNC700v(2020l*4*xfor2SG5IX；:CGTNforSubIGV6.5)20231Nov)图5ITU-TG709OTN标准发展历程接入通信网小型化OTN解汰方案具任如下的特点； 网络大带宽，突破SDH带宽：支持IoGlooG带宽述求， 多业芬承战：延续SDH平面业务，多业务承战（Ethpc

11、mpdhsdhsonetOTNx。 网络极简，免光层：小型化QTN网络，免去了光层，枭用QTN电层灰光模块进行光纤直连，即插即用，网络极简C继承SDII的运维习惯，健灵活破坏加点，运推人员免再次培训。 安全可黏.物理附图：OTN及OTN技术根架下扩概的小颗粒技术.均妊族SDI【物理隔尚的技术机制,实现不同业务管道之间的彼隔离,保证业务承我的醐定性.包括的定带宽、ft定时延小型化OTN设备实现单板级、设备级、网络级的系电保护技术.实现99999%以上的可行传徜. 业务小颗粒Sub1G：在行业通信生产网.存在小于IG的小解校带宽业务（如传统语音、低速控制信号等）小型化OTN的业务信道.在支持传统1

12、；IOG等业务的同时，通过小颗粒管道切片的夕辰,炳加支持SUblG的业务带宽承我,延续SDH网络中小颗粒业务的承较.传统。TN首道粒较大、光层规划运维较幺杂，小型化OTN方案在。TN方案M即上更技不化切运维部署，史适合路段接入网络流Q小大时的站点部*,如下为小型化OTN方案。QTN方案对比.传统OTN小型化OTN系统容吊80iftXIOG100G200GXIOG100G模块彩龙友光最小软粒固定ODUDIl25GbI於温带宽定义,2Utt.皮:杼已再和未米的业务光层般划全掰统一规划:免光层找创帝影皿祭仪支N有拊调娶支拘OSU-X无摘调性加跨和高4(K)k三80k场景金行业聚焦场站卜沉调试映射必爆

13、依4mttu*点到直蓟中用试图8OTN方案与小型化OTN接入网解决方案23基于PON技术的数据传输解决方案高速公路数据传输网为收费站、公路沿线、陂道和眼务区的收贷、监控等数据提供传输岫道.。ON技术具备泛在联接、大带宽.融合承我确定性低时域和安全可靠等特点,共在数据传输网的应用契合了高速公路智8化演进诉求-1、PoN技术介绍PON(PassveOpticalNelWork)技术是一种点到多点)结构的无源光网I第三章智慧高速公路F5G全光场景化解决方案图15网全光干线传输网-路段接入网岛可靠一体方案配置F线。TN节点线路接口I；路段接入网。TN节点采用线路单板对接.对接速率依据I.程项H实际情况

14、规划,可选择10（；100G等速率线路单板对接.下线配置1。G波道或时网带宽作为路段接入网中通波长或时隙.形成干殴-路段接入网环路,收费站到分中心具备主备路由分离路径.收决站与路段分中心也丑】+1OTNSNCP保护,当环路路由中工作路径光纤中断，即发生例换.保护生效,但换时间SOms电佶殴别：反之.3.4F5G全光数据传输网方案3.4.1 FsG全光收费数据传输网方案F5G全光收费数据传粕网提供商可需和踊定性低时延的高速收费网络解决方案,确保收费车道、ETC门架的收费和图像或视领数描等哙定、克整、安全回传,支漳无人收费站和自由流收费H标的达成C岛可靠：收费站通信机厉到车道和ETC口架全徒路冗余

15、保护.无源分光器不存在电应力失效：双发选收技术构建等丢包、零中断无损收费业务网络.确定性低时延:收费业务分配冏定带宽.每125US都有冏定长度时陈完成收费数据回传.时延小于】ms.实时在线计费.尚络晨火交换机环形娟陶，M雄枝爆七环MffZXtt30加地过无源咒路像eou网络足-2网络性饱阳珞带宽我请艮用共享带宽.不同业务相互枪古笛蜜,加窸去仅时分复怦.确定性带宽体业务带宽可佻证,无押富,。去也M络M任助并环网设爸放m,明狂增W.时延不确定转发路径水远两啜研定性端文掂时延Iln父可靠性M无故障影响逐跳转发架构,网元故用彰明慈困大,存在设备多点失效总畿架构.M故障无相W划.抗议备多点失效臼和，间环网自愈时间支V点数影响.n点越*饮狂超慢口急时向小于30ib不殳节生效场哨接入税力距离相踪数跳数彩响自念时问,-ttWft3