华为最新提出的“FIBERS”网络是什么？

【文/观察者网 吕栋】

当今世界，不确定性是最大的主题。但另一方面，数字经济的兴起，让我们拥有更多方法去应对这些挑战。实践证明，数字经济与实体经济各领域的深度融合，所带来的生产效率提升以及生产模式的改变，已成为产业转型升级的重要驱动力。

在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中，“加快数字化发展 建设数字中国”单独成章，提出要充分发挥海量数据和丰富应用场景优势，促进数字技术与实体经济深度融合，壮大经济发展新引擎。

要加快推动行业数字化转型，完善的数字基础设施就必不可少。而联接是数字基础设施中最重要也最应优先建设的部分。这是因为行业数字化产生的海量数据，只有充分流动才能产生价值，联接的效率和质量决定着行业数字化的成败。

在2022年世界移动通信大会（MWC2022）期间，华为公司副总裁、光产品线总裁靳玉志提出，行业数字化转型中的网络联接必须满足“FIBERS”六要素——安全（SaFe），智能（Intelligent），超宽（Ultra Broadband），高效（Efficient），可靠（Reliable）和简单（Simple），并面向政企领域发布绿色智简全光网（Green Intelligent OptiX Network），使能行业数字化转型。

华为公司副总裁、光产品线总裁靳玉志

绿色智简全光网中的“绿色”，指的是网络通信方式低碳化。随着国家“双碳”时间表明确提出，绿色节能成为行业数字化转型的出发点和落脚点，相比传统的铜线，光网络被公认为是更绿色的通信方式。从介质上来看，光纤比铜线更环保更易获取，而且光纤寿命长达30年，可支撑企业可持续发展。同时，光网络大量采用无源光器件，有源设备数量大幅减少，整网节能可达40%以上。

其次，生产生活场景的多样化也对联接提出更加苛刻的要求。过去，网络联接主要用在办公等场景，对联接的质量没有特殊需求。但现在不同行业都提出数字化转型计划，只解决连通性远远不够，必须考虑更多因素。例如，在煤矿等高安全场景下，必须考虑防爆因素；在金融行业，可靠、智能、高效等特性必不可少。因此华为提出，只有具有“FIBERS”六大特性的网络，才能满足行业数字化所需。

在光通信产业，华为积累已有二十余年，树立了广受公认的技术领导力，也形成了光传送、光接入和光终端三大产品类别。面对行业数字化转型对联接的多样化需求，华为在MWC2022上发布的绿色智简全光网也整合了五大场景化解决方案：

全光数据中心，用于数据中心互联场景，与存储系统协同，保障金融等行业的重要数据0丢失；全光承载，用于广域网场景，保障电力、交通等行业的通信绝对可靠；全光园区, 用于园区网络场景，助力医院、酒店、校园、机场等建设极简绿色园区；全光工业网，用于工业网络场景，助力矿山、港口、交通路口、制造等行业实现本质安全，提升生产效率；全光传感，用于光纤传感场景，使能油气管线实现无人巡检。

在全光园区解决方案方面，华为助力智慧医院的建设是一个典型案例。

随着医院的数字化建设步伐不断加快，数字化办公、远程医疗、远程会诊、“互联网+”诊疗服务等逐渐普及，给传统医院园区网络带来不小挑战。

医院为了改善就医体验，需配备数字标牌信息显示、公共区域视频回传、医疗器械数据回传、病房呼叫系统等网络，分布于办公室、诊疗室和病房等场所，传统网络各业务独立成网，布线和施工难度大，网络管理和升级随着医疗业务发展日趋复杂。而且，传统网络基于网线传输，受限于传输距离、带宽、生命周期，每5-8年就需要更换一次网络设施，重新布线带来资源、人力的大量浪费；基于点对点的传输模式建设要求高，业务扩容困难，运维管理复杂，难以匹配智慧医疗海量业务接入诉求及未来持续增长趋势。

打造智慧医院，让网络数据跑在一张多业务承载、架构简单、灵活扩展、大带宽低时延的网络上，已变得十分迫切。在此背景下，去年10月，华中科技大学协和深圳医院携手华为建成广东首家F5G全光医院，打造了“智慧医院南山模式”。新方案部署后，使得医院网络有了本质上的改善，高效支撑了医院物联网的发展，例如在集中阅片办公场景下，医生一秒钟以内就可读取1000张CT医疗影像，阅片效率提升了30倍。

具体来看，华为全光园区方案拥有以下优势：一是架构简单，方案基于无源光网络，点到多点的传输架构，非常适合网络设备密集接入的医疗场景，降低网络复杂度同时减少80%故障率；二是超大带宽，通过无源光纤直达手术室/病房、检查室等，提供高达10G的带宽体验，支撑影像系统秒级调阅，提升诊疗效率；三是简易运维，一张光纤网融合承载医院IP、POTS语音、视频回传等业务，实现医疗办公、物料、安防统一管理，光网络单元终端（ONU）可以即插即用、即换即通，光线路局端（OLT）进行集中操作，有效减轻运维负担，整体运维效率提升60%。四是安全可靠，光纤通信不可破译更安全，光网络链路&数据支持硬隔离及上网行为管理，满足等保要求。

在工业生产领域，华为打造了全光工业网解决方案，并且已经落地。

关注国际时事的都知道，由于新冠疫情肆虐，全球多个港口装卸效率大幅下滑，集装箱周转放慢，甚至出现一箱难求的局面。但上海港作为全球最大的港口，2021年吞吐量达到4700万标准箱，同比增长8%，很大程度受益于港口运营模式创新，重要举措就是通过超远程控制系统来提升效率。

以往装卸人员需要从市内通勤近100公里到达码头，再爬上30米高的龙门吊进行操作。采用超远程控制系统后，装卸人员坐在市区的控制室中，可以通过装置远程操作龙门吊等各类机械。这其中，联接起着至关重要的作用，如果画面出卡顿或操作发生延迟都会导致超远控不可用。

去年6月，华为首次将全光工业网络应用于港口超远程控制作业场景，在百公里的通信链路上，时延不超过2毫秒且高稳定。在全光工业网络支持下，上海洋山港集装箱抓取效率提升32倍。现在的上海港，25平方公里港区内几乎空无一人，只有各类机械、车辆在有条不紊地运作。

再来看全光工业网解决方案在煤矿行业中的应用。

2021年，华为成立煤矿军团，愿景是用ICT技术支撑煤矿智能化建设，“让煤矿工人可以穿西装打领带上班”。煤炭行业进行数字化改造，需要将大量智能设备、传感器部署到井下。这些设备的引入无疑会增加井下的安全风险，因为电器设备的火花是引发瓦斯爆炸的主要原因之一。而华为全光工业网使用无源光器件替代有源交换机，实现了井下网络设备的全本安；在终端侧，华为推出业界首款本安型光终端，在瓦斯环境下，该设备器件的热效应远低于最小点燃能量，极大程度消除了安全隐患。

光纤不仅能用作通信，还能用于传感。华为基于在光技术领域二十多年的技术积累，推出业界首款光纤传感产品OptiXsense EF3000，目前主要用于油气管线巡检场景。这种解决方案就是将光纤当作传感器，沿着油气管线铺设，当地面发生挖掘等威胁时，地面产生的振动会传递到光纤上，并通过反射被设备捕获，再通智能分析器过对振动信号进行分析，就能准确地识别出造成振动的原因，帮助油气企业打造无人巡检的新模式。

现今社会，随着移动支付快速发展，普通人去银行取现金的需求大大减少。而互联网金融的背后是大量数据在流动，网络联接质量的好坏直接关系到用户体验，甚至危及资金安全。调研显示，网络抖动导致存储系统I/O操作失败，这期间发生的交易就可能会失败。

考虑到这种痛点，作为全球少数拥有存储和光通信产品线的公司，华为发布了存储-光联接协同（Storage-Optical Connection Coordination，SOCC）方案。该方案利用光网络检测链路故障，并能够在5毫秒内完成光纤路径切换；同时能够实时监测到光纤抖动，主动通知存储设备，实现在1秒内切换I/O通道，从而保障数据0丢失，极大地提升了网络的可靠性。此外，华为还将DCI系统容量从单纤88Tbps升级到96Tbps，为客户节省光纤租赁成本，提高运营效率。

在广域网场景，华为首先推出NHP（Native Hard Pipe，原生硬管道）网络方案。该方案支持第五代硬管道技术OSU，同时前向兼容PCM、SDH、OTN等硬管道技术。NHP网络首次实现传送网和接入网的融合，通过OSU穿通技术，保证业务端到端物理隔离和绝对安全。该项技术在电力、地铁等场景有广泛的应用前景，通过将硬管道向下延伸至接入网络，电力的配电自动化、智能巡检，地铁的乘客信息系统及自动购票系统等可通过一张网进行统一承载，实现安全与效率双提升。

以电力场景为例，传统的输电通信网和配电通信网是两张独立的网络，导致配电自动化、电力物联网等业务被分割成两段，无法实现端到端管理，业务可靠性也得不到保障。而NHP采用OSU硬管道技术，贯通输电通信网和配电通信网两张网络，首次实现业务端到端物理隔离，业务高可靠。除此之外，OSU硬管道还支持业务带宽在2M-100G无损调整，满足电力行业数字化不断增长的带宽需求。

从这些业态迥异的案例中不难看出，数字经济发展，或者说全社会的数字化转型，无不以高效和高质量的联接作为前提，只有数据在网络中实现充分流动，要素的价值才能不断释放，数字化转型进程才能持续加快。

也正因此，在复杂的应用场景中，只有符合华为提出的“FIBERS”六要素的联接，才能满足行业数字化所需。正如前文不同行业案例所展现的，作为现有光通信技术的集大成之作，华为面向政企领域发布的绿色智简全光网，未来将高质高效地改造传统生产生活场景，释放出诸多业务想象空间，助力千行百业数字化转型。

本文系观察者网独家稿件，未经授权，不得转载。

【涨知识】ST、SC、FC、LC光纤接头有什么区别？

ST、SC、FC 光纤接头是早期不同企业开发形成的标准，使用效果一样，各有优缺点。

ST、SC 连接器接头常用于一般网络。 ST 头插入后旋转半周有一卡口固定，缺点是容易断； SC 连接头直接插拔，使用很方便，缺点是容易掉出来； FC 连接头一般电信网络采用，有一螺帽拧到适配器上，优点是牢靠、防灰尘，缺点是安装时间稍长。

MTRJ 型光纤跳线由两个高精度塑胶成型的连接器和光缆组成。连接器外部件为精密塑胶件，包含推拉式插拔卡紧机构。 适用于在电信和数据网络系统中的室内应用。

光纤接口连接器的种类

光纤连接器， 也就是接入光模块的光纤接头，也有好多种，且相互之间不可以互用。不是经常接触光纤的人可能会误以为 GBIC 和 SFP 模块的光纤连接器是同一种，其实不是的。 SFP 模块接LC 光纤连接器，而 GBIC 接的是 SC 光纤光纤连接器。下面对网络工程中几种常用的光纤连接器进行详细的说明：

① FC 型光纤连接器： 外部加强方式是采用金属套， 紧固方式为螺丝扣。 一般在 ODF 侧采用 (配线架上用的最多 )

② SC 型光纤连接器： 连接 GBIC 光模块的连接器，它的外壳呈矩形，紧固方式是采用插拔销闩式，不须旋转。 (路由器交换机上用的最多 )

③ ST 型光纤连接器： 常用于光纤配线架，外壳呈圆形，紧固方式为螺丝扣。（对于 10BaseF 连接来说，连接器通常是 ST 类型。常用于光纤配线架）

④ LC 型光纤连接器： 连接 SFP 模块的连接器，它采用操作方便的模块化插孔 (RJ) 闩锁机理制成。（路由器常用）

⑤ MT-RJ ： 收发一体的方形光纤连接器，一头双纤收发一体

1.常见的几种光纤线:

LC-LC

SC-SC

FC-SC

ST-FC

2.各种光纤接口类型介绍:

光纤接头

FC 圆型带螺纹 (配线架上用的最多 )

ST 卡接式圆型

SC 卡接式方型 (路由器交换机上用的最多 )

PC 微球面研磨抛光

APC 呈 8 度角并做微球面研磨抛光

MT-RJ 方型,一头双纤收发一体 ( 华为 8850 上有用 )

光纤模块 :一般都支持热插拔 ,

GBIC Giga Bitrate Interface Converter, 使用的光纤接口多为 SC 或 ST 型

SFP 小型封装 GBIC, 使用的光纤为 LC 型

3.使用的光纤 :

单模 : L , 波长 1310 单模长距 LH 波长 1310,1550

多模 :SM 波长 850

SX/LH 表示可以使用单模或多模光纤

在表示尾纤接头的标注中，我们常能见到 “FC/PC”，“SC/PC”等，其含义如下

“/前面部分表示尾纤的连接器型号 ”

“ SC接头是标准方型接头，采用工程塑料，具有耐高温，不容易氧化优点。传输设备侧光接口 ”

一般用 SC 接头:

“ LC接头与 ” SC 接头形状相似，较 SC 接头小一些。

“ FC接头是金属接头，一般在 ” ODF 侧采用，金属接头的可插拔次数比塑料要多。

连接器的品种信号较多，除了上面介绍的三种外，还有 MTRJ、ST、MU 等，具体的外观参见下图:

/ ”后面表明光纤接头截面工艺，即研磨方式。

“ PC在电信运营商的设备中应用得最为广泛，其接头截面是平的。 ”

“ UPC”的衰耗比 “ PC要小， ” 一般用于有特殊需求的设备， 一些国外厂家 ODF 架内部跳纤用的就是 FC/UPC ，主要是为提高 ODF 设备自身的指标。

另外，在广电和早期的 CATV 中应用较多的是 “APC”型号，其尾纤头采用了带倾角的端面，可以改善电视信号的质量， 主要原因是电视信号是模拟光调制， 当接头耦合面是垂直的时候， 反射光沿原路径返回。 由于光纤折射率分布的不均匀会再度返回耦合面， 此时虽然能量很小但由于模拟信号是无法彻底消除噪声的， 所以相当于在原来的清晰信号上叠加了一个带时延的微弱信号，表现在画面上就是重影。 尾纤头带倾角可使反射光不沿原路径返回。 一般数字信号一般不存在此.

4.光纤连接器

光纤连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸（活动）连接的器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去， 并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小， 这是光纤连接器的基本要求。 在一定程度上， 光纤连接器也影响了光传输系统的可靠性和各项性能。

光纤连接器按传输媒介的不同可分为常见的硅基光纤的单模、 多模连接器，还有其它如以塑胶等为传输媒介的光纤连接器；按连接头结构形式可分为： FC、SC、ST 、LC、D4 、DIN 、MU 、MT 等等各种形式。其中， ST 连接器通常用于布线设备端，如光纤配线架、光纤模块等；而 SC和 MT 连接器通常用于网络设备端。 按光纤端面形状分有 FC、PC（包括 SPC 或 UPC）和 APC；

按光纤芯数划分还有单芯和多芯（如 MT-RJ ）之分。光纤连接器应用广泛，品种繁多。

在实际应用过程中， 我们一般按照光纤连接器结构的不同来加以区分。 以下是一些目前比较常见的光纤连接器：

(1)FC 型光纤连接器

这种连接器最早是由日本 NTT 研制。FC 是 Ferrule Connector 的缩写，表明其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。最早， FC 类型的连接器，此类连接器结构简单，操作方便，制作容易，但光纤端面对微尘较为敏感，

且容易产生菲涅尔反射， 提高回波损耗性能较为困难。 后来，对该类型连接器做了改进，采用对接端面呈球面的插针（ PC），而外部结构没有改变，使得插入损耗和回波损耗性能有了较大幅度的提高。

(2)SC 型光纤连接器

这是一种由日本 NTT 公司开发的光纤连接器。其外壳呈矩形，所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与 FC 型完全相同，。其中插针的端面多采用 PC 或 APC 型研磨方式；紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转。此类连接器价格低廉，插拔操作方便，介入损耗波动小，抗压强度较高，安装密度高。

ST 和 SC 接口是光纤连接器的两种类型， 对于 10Base-F 连接来说，连接器通常是 ST 类型的，对于 100Base-FX 来说，连接器大部分情况下为 SC 类型的。 ST 连接器的芯外露， SC 连接器的芯在接头里面。

(3) 双锥型连接器（ Biconic Connector ）

这类光纤连接器中最有代表性的产品由美国贝尔实验室开发研制， 它由两个经精密模压成形的端头呈截头圆锥形的圆筒插头和一个内部装有双锥形塑料套筒的耦合组件组成。

(4) DIN47256 型光纤连接器

这是一种由德国开发的连接器。这种连接器采用的插针和耦合套筒的结构尺寸与 FC 型相同，端面处理采用 PC 研磨方式。与 FC 型连接器相比，其结构要复杂一些，内部金属结构中有控制压力的弹簧， 可以避免因插接压力过大而损伤端面。另外，这种连接器的机械精度较高，因而介入损耗值较小。

(5) MT-RJ 型连接器

MT-RJ 起步于 NTT 开发的 MT 连接器，带有与 RJ-45 型 LAN 电连接器相同的闩锁机构，通过安装于小型套管两侧的导向销对准光纤， 为便于与光收发信机相连， 连接器端面光纤为双芯 （间隔 0.75mm ）排列设计，是主要用于数据传输的下一代高密度光纤连接器。

(6) LC 型连接器

LC 型连接器是著名 Bell （贝尔）研究所研究开发出来的，采用操作方便的模块化插孔（ RJ）闩锁机理制成。其所采用的插针和套筒的尺寸是普通 SC、FC 等所用尺寸的一半，为 1.25mm 。

这样可以提高光纤配线架中光纤连接器的密度。目前，在单模 SFF 方面，LC 类型的连接器实际已经占据了主导地位，在多模方面的应用也增长迅速。

(7) MU 型连接器

MU（Miniature unit Coupling ）连接器是以目前使用最多的 SC 型连接器为基础， 由 NTT 研制开发出来的世界上最小的单芯光纤连接器，。该连接器采用 1.25mm 直径的套管和自保持机构，其优势在于能实现高密度安装。利用 MU 的 l.25mm 直径的套管， NTT 已经开发了 MU 连接器系列。它们有用于光缆连接的插座型连接器（ MU-A 系列）；具有自保持机构的底板连接器

（MU-B 系列）以及用于连接 LD／PD 模块与插头的简化插座（ MU-SR 系列）等。随着光纤网络向更大带宽更大容量方向的迅速发展和 DWDM 技术的广泛应用，对 MU 型连接器的需求也将迅速增长。光纤配线箱光纤配线箱适用于光缆与光通信设备的配线连接，通过配线箱内的适配器，用光跳线引出光信号，实现光配线功能。也适用于光缆和配线尾纤的保护性连接。如图为 3M 公司的 8200 室内型光纤配线箱，适用于光纤接入网中的光纤终端点采用光端机.

目前，常用的光端机一端是接光传输系统（一般是 SDH 光同步数字传输网），另一端（用户端）出来的是 2M 接口。另外光端机还有 PDH （准同步数字系列）的。光端机要比光纤收发器复杂得多，除光电的耦合还有复用－解复用，影射－解影射等信号的编码过程。

5.光纤收发器

简单的讲，光纤收发器一端是接光传输系统，另一端（用户端）出来的是 10/100M 以太网接口。光纤收发器都是实现光电信号转换作用的。 光纤收发器的主要原理是通过光电耦合来实现的，对信号的编码格式没有什么变化 。

目前国外和国内生产光纤收发器的厂商很多，产品线也极为丰富。为了保证与其他厂家的网卡、中继器、集线器和交换机等网络设备的完全兼容，光纤收发器产品必须严格符合 10Base-T 、100Base-TX 、100Base-FX 、IEEE802.3 和 IEEE802.3u 等以太网标准，。除此之外，在 EMC 防电磁辐射方面应符合 FCC Part15 标准。时下由于国内各大运营商正在大力建设小区网、校园网和企业网，因此光纤收发器产品的用量也在不断提高，以更好地满足接入网建设的需要。

6.光纤收发器通常具有以下基本特点。

1．提供超低时延的数据传输。

2．对网络协议完全透明。

3．多采用专用 ASIC 芯片实现数据线速转发。可编程 ASIC 将多项功能集中到一个芯片上，具

有设计简单、可靠性高、电源消耗少等优点，能使设备得到更高的性能和更低的成本。

4．设备多采用 1+1 的电源设计，支持超宽电源电压，实现电源保护和自动切换。

5．支持超宽的工作温度范围。

6．支持齐全的传输距离（ 0 ～120 公里）

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