高性能工业PON白皮书.pdf

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工业应用场景，相比传统公众接入场景，对于有线接入网络的性能提出了更高的要求，主要包括更好的确定性(确定性时延和抖动)以及更高的传输带宽需求。

为满足工业应用需求，现有工业PON技术需要突破传统时分复用上行机制的固有时延抖动限制，实现确定性网络传输能力；同时需要提供更高带宽的传输能力，为工业客户提供一整套普适化、高性能、自主可控、智能化的新型高性能工业PON光网络基础设施。

本白皮书介绍了工业场景对于接入网络能力的需求，对工业PON技术支持确定性和高带宽能力的业务场景需求进行了介绍，并针对具体PON确定性技术优化方案，以及下一代高带宽50G PON研究进展进行了梳理，旨在为高性能的工业PON提供全景视图，供产业界参考。

1.1工业场景对于网络的需求

工业互联网网络是构建工业环境下人、机、物全面互联的关键基础设施，可实现研发、设计、生产、销售、管理、服务等产业全要素的泛在互联，促进各种类型工业数据的开放流动和深度融合，推动工业资源的优化集成和高效配置，加速制造业数字化、网络化、智能化发展，有力推动工业转型升级和提质增效。

工厂内网指在工厂或园区内部，满足工厂内部生产、办公、管理、安防等连接需求，用于生产要素互联以及企业IT管理系统之间连接的网络。例如工业现场用于连接生产设备的生产控制网络，用于连接企业工业制造管理系统等的企业信息网络，以及用于能源、安防等监控的物联网都属于工厂内网范畴。

网络作为工业互联网的基础，为工业互联网的发展提供了重要的网络连接基座。工业互联网网络与边/云能力共同构筑了基础设施层，提供大带宽、低时延、高可靠的网络入口和高速管道，满足各新基建领域的网络连接需要，支持丰富的行业数字化应用。

为了满足工业企业数字化、网络化、智能化的业务转型升级需求，工厂内网承载方案的确定性网络能力，包括确定性时延和抖动能力，是工业客户对于工业内网网络系统能力的一个重点需求。确定性网络能力可以提供稳定确定的网络传输保证，是承载各类现场总线业务、生产执行系统的必要业务保证。

同时，为了解决工业场景中数据源爆发式增长，数据流转不畅、数据处理不及时制约工业大数据、工业智能等创新应用的发展问题，需要

进一步提升现有工业内网网络的带宽，保证端到端网络带宽，满足产线机器视觉、跨域工业远程控制、AR/VR实时辅助、产线协同等新业务的高精准、高可靠、高可控，满足行业应用对于网络带宽的爆炸性增长需求趋势。

工业PON技术采用先进的无源光纤通信技术，可实现与工厂自动化生产系统融合，是构建未来工厂智能化的基础，可以有效解决智能工厂和数字车间的通信交流，构造安全可靠的工厂内网络，完成智能制造基础设备、工艺、物流、人员等各方面基础信息采集和互通，解决困扰企业的工业协议繁多和异构网络互联问题，实现工业现场协议的灵活转换和统一格式，同时为企业上云做好基础网络和数据服务，与现有工业企业的基础网络有机结合。工业PON解决方案已在国务院及工信部的工业互联网发展相关文件和要求中作为高质量工厂网络的重要方式予以采纳。

1.2什么是工业PON技术

工业PON源于ITU-T/IEEE/ETSI的PON标准体系，是一种全新的工业互联网用全光网络连接技术，采用开放软硬件平台架构、SDN管控模型和能力开放接口，提供工业数据采集解析、确定性传输、边云协同、网络切片、智能化运维等关键能力，实现“人、机、物”全面互联。

该技术可构建抗干扰能力强、传输带宽高、异构协议互转、连接自愈能力强、网络安全性高、部署经济性好的工厂网络，可应用于企业信息网、车间级生产网以及现场级工业闭环控制网络，促进DICT融合，实现工业企业“两升三降”,助力产业数字化转型升级。