近期,2024年中国通信学会科学技术奖结果揭晓。由中国联通集团公司推荐并牵头的《光接入与室内WiFi系统协同通信关键技术研究及规模应用》项目荣获科学技术进步奖一等奖。
在本项目中,中国联通业界首次提出了面向家庭异构网络的家庭智能协同光网络Hi-CON体系架构,那什么是Hi-CON,中国联通又基于Hi-CON做了哪些技术创新,取得了什么成效,下面进行专门的解读。
为推动数字家庭行业发展,国家出台发布“十四五”规划和2035远景目标,提出要加快建设新型基础设施,推广升级千兆光纤网络,打造高品质家庭网络服务。当前,中国千兆宽带用户数已超5亿,随着4K/8K高清视频、VR云游戏等新业务的普及,70%的网络流量产生于家庭内部,但现有的家庭WiFi网络与运营商光接入网络从技术标准和底层协议上有很大差别,二者协同性较差,同时传统家庭以太网组网网络无法满足创新业务的高带宽、低时延要求,且难以实现端到端管控运营,导致家庭宽带用户无法真正享受千兆业务体验。
为提升家庭网络服务质量,满足家庭用户对高速、稳定、全覆盖网络的需求,中国联通依托产学研深化合作模式积极推进家庭网络技术及应用创新,首创面向异构网络的家庭智能协同光网络(Hi-CON)通信体系架构,实现光与WiFi协同通信、异构网络集约化编排和一体化运营,有效提升家庭网络质量。本架构复杂度高、研制难度大、创新性强,其中核心关键技术自主可控,总体技术属国内首创、国际先进水平。
该通信体系在架构方面有三大创新:
一是针对传统家庭网络中,光接入网和家庭WiFi网络协议不融合的技术难题,中国联通联合产业界各方,推动了ITU和IEEE标准融合,通过扩展ITU PON网络和IEEE WiFi网络协议标准,实现光和WiFi技术在物理层和链路层的多层级深度融合,显著提升光与WiFi的控制效率和传输性能;
二是家庭宽带端到端网络跨越多个网络设备,独立管理导致配置难度大的问题,构建集约化管控编排系统,基于家庭接入设备智能协议栈和接入网集中管控能力,研发集约化转控分离架构,实现光接入网和家庭网络的转控分离、实时配置;打造了端到端管控编排架构,面向全国实现跨网络、跨地域的云网边端资源协同管控和编排;
三是针对运营商缺少对家庭网络自智化运营管理手段的困境,打造一体化运营服务能力,首创将光+WiFi融合的家庭异构网络纳入运营商网络运营体系,实现家庭网络与运营商网络统一运营;引入AI模型,打造自智化运营能力,为家庭异构网络提供规、建、维、优、营、服的全流程服务。
该通信体系在技术创新方面取得多维度关键突破。针对家庭多AP组网连续性较差、漫游切换时延大、家庭网络干扰强等问题,通过智能算法调度,分配不同时延的通道和不同大小的时隙传输处理,实现光与WiFi跨层资源协同运行,并提出跨层、跨网干扰管理技术有效解决室内无线干扰问题。针对对网络要求较高的特定应用,创新提出了OLT+WiFi的专享切片通道保障方案,将QoS切片技术与OLT分级调度能力进行融合,并结合IP承载网三层切片,为用户提供端到端业务保障。多种技术创新有效保障了网络连接可靠性、稳定性、安全性。
依托新型Hi-CON通信体系,中国联通面向超过5千万家庭用户和中小微企业用户孵化“FTTR全屋光宽带、FTTO智企全光组网”等系列新型联通组网产品,为用户提供全屋光纤连接、全屋千兆覆盖、全屋WiFi漫游的极致网络体验,并实现全国31省规模应用,经济效益超百亿元,显著提升家庭网络服务质量;同时孵化了多项国内外标准、专利等科技成果,引导产业链快速发展,有效拉动实体经济,开辟全光组网新赛道。经过几年的项目成果荣获“世界宽带论坛(BBWF)年度数字家庭运营商奖”、“世界移动通信大会(MWC)智慧家庭最佳实践奖”、“光华杯千兆光网应用创新大赛一等奖”等多项国内外行业大奖,受到业界的广泛认可与好评。