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第六代固定通信网（F6G）白皮书V2.0——天地一体化光通信技术

信息光子学与光通信全国重点实验室2024年11月2日

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目录

1固定通信网技术概述 2

1.1固定通信网演进历程 2

1.1.1F1G—语音时代 2

1.1.2F2G—Web时代 2

1.1.3F3G—视频时代 3

1.1.4F4G—4K时代 3

1.1.5F5G与F5.5G 3

1.2固定通信网发展动力 4

1.2.1新需求牵引 4

1.2.2新技术驱动 5

1.3第六代固定通信网-F6G 6

2F6G网络关键特征 7

2.1天地一体 7

2.2灵动连接 9

2.3全栈智能 10

2.4内生安全 11

2.5算网协同 12

3F6G网络使能技术 14

3.1网络性能提升 14

3.1.1接入技术 14

3.1.2传输技术 16

3.1.3交换技术 18

3.2网络架构升级 20

3.2.1网络控制架构 20

3.2.2生存性技术 21

3.3网络功能增强 22

3.3.1内生能力扩展 22

3.3.2外部协作加强 25

4F6G网络应用场景 27

4.1无人区通信 27

4.2智能体互联 28

4.3超时空呈现 29

4.4虚实交互 30

4.5泛在感知 31

4.6太空探索 32

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1固定通信网技术概述

固定通信网是指通信设备之间通过有线或无线方式实现固定连接的网络，可向用户提供语音、数据、多媒体等服务。固定通信网承担着海量信息传输的任务，是支撑社会数字化转型的信息系统底座。通过百年发展，固定通信网不断向着宽带化、综合化、IP化、智能化和融合化的方向演进。

1.1固定通信网演进历程

在计算机与互联网技术的驱动下，固定通信网在近三十年得到了快速发展。1900至2000年期间，固定网络主要承载语音业务，依托铜线基础设施，采用公用电话交换网/综合业务数字网（PSTN/ISDN）技术，典型带宽为64kbit/s。2000至2006年期间，固定网络主要承载网页业务，典型技术为xDSL，用于提供20MHz以下的宽带能力。2006至2012年期间，固定网络主要承载视频流业务。依靠超高速数字用户线路（VDSL）技术以及光纤接入技术，光纤到楼（FTTB）以及无源光网络+局部区域网（PON+LAN）的接入技术，固定网络逐步提供30～100MHz的家庭宽带。2012至2020年期间，固定网络具有承载4K超高清视频流的能力，大规模发展并应用的PON+LAN可以提供百兆及以上的传输带宽服务。随着云计算、物联网等新技术发展，新型业务对固定网络的带宽、时延、可靠性提出了更高要求，来满足业务的高质量需求。业界开始以代际划分的形式为固定网络定义发展路径，提出了第五代固定通信网（F5G）。

1.1.1F1G—语音时代

固定通信网从电话网诞生一直持续到20世纪末，其主要服务于语音业务，但拨号接入和ISDN发展速度非常缓慢，仅能支持音频服务和拨号呼叫。在此阶段，形成了一个较完整的电话网络基础设施，并且其网络架构以及控制信号能够很好地适配全球网络，这标志着电信全球化的开始。该阶段接入网采用PSTN/ISDN技术，对应的传送网则采用准同步数字体系（PDH）技术，其基群速率为2Mbps，光纤线路速率以140Mbps为主。

1.1.2F2G—Web时代

20世纪末到21世纪初，随着互联网以及非对称数字用户线路（ADSL）技术的推广，固定网络进入高速发展时期，宽带时代正式开始，主要用于服务Web业务。个人电脑和浏览器的普及推动了互联网的迅速发展，固定网络的应用由电话扩展到了电子邮件、有哪些信誉好的足球投注网站

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引擎以及网页浏览等。接入网以ADSL技术为代表（10Mbps），对应的传送网采用的是同步数字体系（SDH）技术，光纤线路速率以2.5Gbps和10Gbps为主。

1.1.3F3G—视频时代

2005年开始，在多媒体业务的驱动下，固定网络的业务和网络架构都出现了巨大的变化。由于传统ADSL技术和原有电话网的架构无法支撑“宽带”业务，因此引入VDSL技术（30Mbps~200Mbps