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通信目标网加持数智化，助力构建新型电力系统
文/孙福友
华为公司副总裁、电力数字化军团CEO、CIGRE D2中国区主席
在源荷两端，中国新能源发展取得了世界级的成就，也给电网带来了世界级的挑战。面对新型电力系统的不确定性，数智化加持是核心创新手段，而高效的通信网是电力系统实现信息化-数字化-智能化的关键，否则将成为阻碍新型电力系统建设与发展的瓶颈。
迈向F5G-A，新型通信目标网四大特征
通信建设要以通信目标网为牵引，站在后天看明天，决定今天做什么，以前瞻视角统筹当下建设，不仅要看当前的问题和挑战，更要着眼于未来五年、十年后的需求。规划通信目标网，需重点考虑业务场景和通信技术，既要从场景看技术，也要从技术看场景，在结合中相互促进。
新型电力系统下，通信目标网呈现四大特征：主网智强、中压融合、低压透明、全面覆盖（如图）。主网智强需要考虑包括以“东数西算”为代表的“光跑电不跑”，以边缘计算为代表的“电跑光不跑”，以及结合时空特性解决新能源消纳和削峰填谷等需求。并且，在过往的台风应急中发现，10kV通信网是电网通信目前最薄弱的环节，是典型的“盲区”，这需要体系性规划以光纤+无线专网的通信目标网，实现有线无线全覆盖能力。另外，考虑到海量的分布式光伏接入、充电桩接入、分布式储能接入、用户互动及潜在的负荷侧交易，还需要体系性思考支撑400V低压透明的通信需求。
ETSI于2023年底重磅发布了《F5G Advanced代际标准》，电力行业也在沿着F5G Advanced技术路线规划电力通信目标网，目前已取得了规模部署。可以看到，在主网通信方面，国网开展fgOTN试点和商用，莫桑比克EDM商用fgOTN；在配网中压回传方面，山西等电力公司部署以硬隔离PON为代表技术的光纤网；在低压通信方面，陕西等电力公司则采用算力和物联网联接等技术实现400V透明化。
图：电力通信目标网四大特征
主网通信：需考虑智算协同和代际演进，全双平面组网，支持99.9999%的可靠性
引入fgOTN平滑替代SDH网络，实现通信网的代际演进。电网有丰富的光纤资源，是解决新型电力系统核心挑战的战略资产。一方面，电力行业智能化的发展，会带来网络联接数量百倍级增长，带宽十倍级增长，和不断提升的网络安全性、可靠性要求。另一方面，SDH的生命周期已近尾声，fgOTN标准已于2023年11月在ITU-T正式发布。fgOTN完美继承了原有SDH的硬管道特性并提供10倍的带宽能力。
主网通信，还需考虑网络可靠性，构建至少“六个9”的网络可靠性，保障确定性入算联接。一方面，在技术制式上，需选择低时延、高安全的联接技术，从技术上保障高可靠；另一方面，需构建“双平面”窗口保障高可靠智算专网，遵循“先建后退”的原则，始终保障存在“双平面”，从架构上保障可靠性。
配网中压回传：需要用好光纤和频谱两个战略资产，因地制宜构建光纤无线协同的混合通信网，支持99.99%的可靠性
中压通信是电网最为薄弱的环节，直接关乎电网平衡稳定和极限情况下的基本保障。主网通信可以充分利用现有光纤资源，而对配网10kV回传而言，需要光纤和无线协同来解决。如何以目标网为牵引，构建光纤网、无线专网和无线公网的协同机制和退坡机制？
光纤支撑硬隔离，让各自业务互不干扰，是实现电力网高安全、高可靠的最有效方案，更是面向智能化和数字化发展的最关键战略资产，台区之上“能配尽配”。光纤到台区之后，还可以进一步开展差动保护、RTU/FTU回传，以及数字孪生等业务。过去的数字孪生，需要配置一个专属渲染硬件，而今天，完全可以通过光纤和通用PAD地址相结合，云上渲染，云边协同，光速下发，省钱又实用。
以前，配网对通信和数字化要求不高，出了问题要么切掉，要么切换。如今，配网从单向走向双向，从无源走向有源，对数字化、智能化的依赖越来越深，更加需要可靠的通信网。而且在极端环境下，如果通信无法保障，就容易变成灾上加灾。长期来看，构建电力无线专网是10kV回传的刚需，中压混合要系统性思考光纤网、无线专网，并辅之以无线公网，并按需采取光纤双路由保护、光纤-无线专网保护、光纤-无线公网保护或无线专网-无线公网保护，从而为新型电力系统保驾护航。
低压通信：重新定义400V透明通信网，为“电网平衡稳定，让老百姓满意”提供系统性底层支撑，并按目标网管理，支持99.9%的可靠性
构建新型电力系统的挑战在配网，通信是关键。随着海量分布式新能源和电动汽车等新负荷的广泛接入，配电网的平衡、稳定和安全变成了全新的难题，如反向潮流、设备重过载等。这既需要自上而下的调度运行、自下而上的台区自治，也需要围绕400V实现透明化，拉通主配微，让千家万户、千行百业参与。
当前，高速电力线载波（HPLC）技术在400V透明通信领域已经广泛应用，并取得较好的成果。新型电力系统背景下，低压400V要从用电信息采集客户满意度管理，走向源网荷储互动。分布式光伏、分布式储能、海量充电桩、用户互动等都需要把400V载波通信上升到综合通信网，并按目标网管理，构建“三个9”以上的可靠性、秒级互动、通感算一体、拓扑识别的能力，这将对体系性解决400V的挑战发挥关键作用。
网络又快又稳，F5G-A加速ISP行业智能化
文/岳坤
华为公司副总裁、ISP与互联网军团CEO
在数智化浪潮席卷全球的今天，随着以ChatGPT和DeepSeek为代表的人工智能等AI服务进一步普及，千行百业正站在数智化的风口上。用户对“快”的极致追求、业务对“稳”的严苛需求、网络对“智”的深层渴望，如同三股激流，不断冲刷着传统网络服务。
2023年11月，ETSI发布F5G Advanced（简称F5G-A）国际标准，以FTTR、Wi-Fi 7、50G PON、400G/800G OTN、池化波分等技术为关键特征，标志着光产业正式迈入第五代固定网络的演进代际。相比于F5G，F5G-A提供了10倍带宽、10倍光纤连接密度、10倍能效、可靠性从“五个9”提升到“六个9”、米级精准感知、亚毫秒级时延和L4级自治网络。这项融合了超宽联接、确定性体验与智能内核的前沿技术，正在重构ISP行业的价值坐标。
在当前数智化转型和人工智能的浪潮中，ISP行业可以从三个方面着手，抓住F5G-A的机遇，实现行业智能化。
提升最终用户体验，让智能时代网络“又快又稳”
在智能时代，很多业务和应用均基于云端协同，网络性能直接关系到智能服务的用户体验质量。
在传送网侧，多平面多业务综合承载，IP+光达到单波400/800G的汇聚承载标准，同时，通过全光光交叉的广泛部署，进一步降低网络传输时延，使业务一跳直达目的地，提升业务体验。
在接入网侧，F5G-A提供10倍于F5G的带宽，上下行速率可达对称10 Gbps，满足高性能业务需求。在家庭网络侧，通过FTTR（光纤到房间）和Wi-Fi 7 ONT等技术，实现超2G的Wi-Fi体验，提升家庭网络的稳定性和速度，为极速云NAS、云电竞、云渲染、AI助理、AI生成内容（AIGC）等智能业务提供类本地体验。
增强系统韧性，保障智能化服务可靠性
F5G-A提升可靠性至“六个9”，确保网络稳定运行；F5G-A同时提供亚毫秒级时延，满足智能化业务的实时需求。例如通过智能ONT分析业务流特征，识别算力、视频和上网类业务，自动化创建家庭Wi-Fi到局端OLT的端到端硬切片管道，将算力类业务分流到高品质的承载网络，实现确定性的万兆带宽、1毫秒级时延和微秒级抖动，从而确保提供SLA可承诺的算力接入服务。
建立高度自治网络，实现网络的智能运营
通过拥抱AI，F5G-A能实现网络高度自治和高效运维，显著降低ISP的运营成本，提高运营效率。AI可以实现网络的自动化运维，减少人为干预，提高网络的运行效率。例如，通过AI算法自动检测和诊断网络故障，快速定位问题并采取相应措施。AI技术可以对大规模网络数据进行实时分析，提供有价值的洞察。例如，通过对网络流量的分析，预测未来的网络需求，优化网络资源的分配。AI可以增强网络的安全防护能力，通过机器学习算法识别和防范潜在的网络攻击。例如，AI可以实时感知网络流量，及时发现异常行为并采取应对措施。
站在智能时代的门槛上，F5G-A技术带来的不仅是网络性能的量级提升，更是服务模式的重构与产业价值的重塑。当光联接遇上人工智能，当确定性网络邂逅数字孪生，ISP行业正迎来从管道提供商向智能服务商的华丽转身。这场由F5G-A驱动的智能化革命，将重新定义网络服务的边界，开启产业升级的无限可能。在这个万物智联的新纪元，把握F5G-A就是取得了行业未来的制胜密钥。
城市光网驱动新型智慧城市建设迈向“光时代”
文/杜志强
华为广域网络军团CEO
在数据要素爆炸式增长、算力需求指数级攀升的今天，传统的网络架构却如同过时的单向车道，难以承载一座智慧城市的“车水马龙”。视频播放的卡顿、车路协同的时延、算力孤岛的割裂，无一不在提醒我们：城市的“智能跃迁”，亟需一场从“联接”到“智联”的光网革命。
F5G-A技术，正是这场革命的答案，打通数据与算力，让智慧城市畅通无阻。
城市网络：从互联、物联向全光的数联、智联转变
数据是新的生产要素，也是重要生产力。在以大数据与人工智能驱动新经济发展的背景下，国家数据局围绕深化数据要素市场化配置开展改革，驱动城市网络从传统的互联、物联模式，向以全光联接为基础的“数联”与“智联”模式演进。
具体来讲，数联即数据要素联通，目标是加速数据跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的规模化高效可信流通利用，让数据“供得出、流得动、用得好”。
智联即智能和算力的联接，目标是构建海量数据、高效算力、泛在智能之间的互联网络，为每个人、每个家庭、每个组织提供智能服务和应用。
光联主要指城市光网，是智慧城市的关键数字基础设施。无论“数联”还是“智联”，都离不开“光联”，城市光网与水网、电网、气网、路网等传统基础设施处于同等重要的地位，是智慧城市的第五张基础网（水、电、气、路、“光”），服务于数字经济、数字政府、数字社会各领域建设。
F5G-A技术，重构智慧城市数字化底座
智慧城市全光基础设施即城市光网，城市光网以光纤传输为核心，是新型信息基础设施的联接底座，满足上层应用海量数据传输多样化的需求（如图）。
F5G-A技术通过超高带宽、超低时延、超高可靠、超高安全、绿色节能、智能运维和品质保障等核心能力，正在重构智慧城市数字化底座。在数字政府专网整合、城市治理大模型训练、视频专网升级、车路云一体化、算力专网构建、数字孪生城市建设等关键领域，F5G-A彰显出无可取代的价值，在“数联”与“智联”方面都发挥着巨大作用。
以数据要素为基础的“数联”，需要F5G-A光网底座支撑数据安全可靠流通。
图：1张城市光网底座 + N张业务网
数据要素的价值释放，需要数据源端能够被准确收集、数据管道能够安全可靠流通、数据平台能够高效存储/分析/应用。
安全可靠：数据要素中包含了大量的敏感信息和商业机密，需要高安全的网络确保数据的安全可靠流通。基于硬管道技术的城市光网，可保障不同类型的业务数据物理隔离，同时，采用国密或量子加密技术，可实现明文数据和密文数据分开流通，有效保障数据安全。
超大带宽：数据要素的数据类型多样，尤其是视频等非结构化数据，需要网络具备更高的带宽能力。随着物联网技术的普及，各种设备和传感器将不断产生大量的数据；基于大模型的企业业务数据、科研机构实验数据也将爆发式增长。F5G-A光网络技术可为城市光网提供超大带宽，保障数据的高效流通。
同时，以算力为基础的“智联”，需要F5G-A光网底座实现算间协同、高效入算（城市1ms时延圈）。
各类基于算力应用的业务场景，包括AI多模态交互、智算训练、端云协同等高速发展，需要一张面向未来的高品质网络支撑算力发挥价值。通过城市光网的大带宽、低时延、高可靠能力，能更好支撑算力的高效互联，实现“以光强算、以光促算”。
并且，AI和通用算力未来将快速增长，对网络带宽提出更高要求。预计到2030年，AI 算力将增长500倍、通用算力将增长10倍，需要城市网络具备至少100G甚至更高的带宽。城市光网的“超宽基因”让单光纤即可承载百T级带宽，轻松应对算力洪流，确保高效流通。
超低时延：在一些对实时性要求极高的应用场景中，如智能交通的车辆自动驾驶、工业自动化的实时控制等，时延是关键因素。算力需要快速响应输入数据并及时输出结果，高延迟的网络会导致系统响应迟缓，影响应用的安全性和可靠性。城市光网可提供1ms的城市内时延圈，给算力提供超低时延体验。
超高可靠：大模型训练推理、存算拉远、算力协同等应用场景对数据的准确性和连续性要求很高，如果网络出现故障或中断，会导致算力性能下降或业务受损。城市光网具备极高的可靠性，包括多层级冗余保护、网络实时监测等，确保网络在任何情况下都能提供可靠的连接，保证长时间稳定运行。
城市网络的“智联”“数联”离不开光网络基础设施，使得以城市光网为基础的“光联”由可选变成必选。政府需统筹规划、集中建设，通过打造一张 F5G-A 的城市光网基础设施，打通全市数据流通、算力连接的大动脉，保障智慧城市网络安全可靠、高效运行以及持续演进。
