5G时代大容量光接入网的安全技术.docx

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5G时代大容量光接入网的安全技术

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张宏熙

摘要：5G时代，光接入网会逐步承载5G应用，并向固移融合（FMC）的方向不断演进。在这种应用场景下，光接入网的安全将面临更多的威胁和挑战。无源光纤网络（PON）在演进到下一代PON2（NGPON2）的过程中，安全能力也逐步加强。5G网络面向垂直行业的安全应用使得光接入网面临着切片化的变革。光接入网必将融入到5G网络中，和5G网络一起为用户构建端到端的安全防护网。

关键词：光接入网;无源光网络;安全;5G技术

Abstract：Inthe5Gera，opticalaccessnetworkwillgraduallycarry5Gapplicationsandevolvetofixed-mobileconvergence（FMC）.Thesecurityoftheopticalaccessnetworkwillfacemorethreatsandchallenges.Intheprocessoftheevolutionfrompassiveopticalfibernetwork（PON）tothenextgenerationPON2（NGPON2），thesecurityofPONisalsograduallystrengthened.Atthesametime，thesecurityrequirementsof5Gnetworkforverticalindustrymaketheopticalaccessnetworkfacetherevolutionofslicing.Itisconsideredthatopticalaccessnetworkwillbeintegratedinto5Gnetwork，whichcanbuildtheend-to-endsecurityprotectionnetwork.

Keywords：opticalaccessnetwork;passiveopticalnetwork;security;5Gtechnology

15G时代光接入网的发展

趋势

光纤接入网络经过十几年的高速发展，经历了光进铜退、光纤到小区，目前已经进入光纤到户的阶段。随着高清视频业务的不断兴起，以及移动网络从4G往5G的成熟演进，光接入网必将逐步承载大视频以及5G相关的业务，并伴随着虚拟化、云化的变革，朝着固移融合（FMC）（具体如图1所示）的方向发展。

因此，5G光接入网在承载传统接入业务的基础上，还将承载着更多的大视频业务以及移动业务，包括5G前传及中传业务。4K/8K高清视频业务的发展，对用户带宽的提升提出新的需求，目前光接入网的带宽从100M、1G逐步过渡到10G。因此，光纤接入（FTTX）技术从1G无源光纤网络（PON）演进到10GPON，并向下一代（NG）PON演进。在高带宽提升的同时，5G移动前传或中传的承载，对光接入段的时钟精度要求在20ns以下，时延要求500μs以下。波分技术更适合传递低时延的业务，国际电信联盟电信标准化部门（ITU-T）G.989已经对NGPON2技术定义出了标准规范。另外，IEEE1588技术会更多地应用在光接入的相关领域，并从IEEE1588V2升级到IEEE1588V3，以更好地保证时钟及时间的高质量传递。

FMC要求网络提供者给不同服务等级（QoS）的业务或不同运营商的业务提供一个共享的接入平台，或者说在承载5G网络后，5G时代各垂直行业多样化的业务需求会间接反映到光接入网络上面。网络切片正是满足这类需求的重要技术，目前已经在各大运营商中开始部署。

视频业务的发展对网络带宽的优化提出了新的需求，通过光线路终端（OLT）的内置刀片部署边缘内容分发网络（CDN）节点是一个有效的解决方案。该方案可以降低视频业务的时延，增强边缘处理能力，让OLT成为边缘云计算平台的节点。同时，基于网络扁平化和虚拟化的要求，将宽带网络网关（BNG）下移以和OLT的转发面融合，同时控制面上移云端，电信网络软件定义网络（SDN）/网络功能虚拟化（NFV）化给业务的快速部署带来优势。

中兴通讯的大容量光接入平台（TITAN）支持未来NGPON2的大带宽接入，也支持5G前传和中传;内置刀片技术支持边缘计算处理能力，也支持切片技术、SDN/NFV的虚拟化演进。

25G时代光接入网的安全

挑战

5G网络对于增强移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）、高可靠低时延（uRLLC）这3大应用场景和