F5G-A园区各场景应用情况如何？

F5G 技术凭借光进铜退、扁平架构、ODN 无源汇聚等优势已在各个园区场景 中广泛应用，且在教育园区、医疗园区和制造园区应用最为广泛，用户对 F5G 也 提出了更高的创新要求。

1.教育园区 F5G-A 应用

趋势与要求 随着互联网的发展，云计算，大数据，人工智能的逐步应用，教育逐步从传 统教育向智慧教育变革，智慧教育在全面关注“人、教育”的基础上，依托云计 算、大数据、人工智能、全光网络、VR/AR、物联网等新一代信息技术打造智能 化、感知化、泛在化的教育新模式，通过个性化、精细化、沉浸式学习教学，提 升课堂教学效果，增强学生学习兴趣，提升学习效率。 智慧教育是教育信息化发展的新阶段，智慧教育发展需要具有智慧的学习时 空环境。近十年来，智慧校园信息化建设飞速发展，当前全国各级各类约 54 万余 所学校的网络多媒体教室数量已超过了 580 万间，实现信息技术与教育教学（包 括智慧教学、智慧管理、智慧评价、智慧科研和智慧服务）的深度融合。此外以 虚拟现实（VR）、人工智能（AI）为代表的新一代信息技术也为加快推进教育数 字化转型和智能升级提供了重要支撑。 随着 VR 产业的成熟，世界各国针对教育领域的 VR 应用进行了战略布局， 推进 VR 技术在教育领域的应用。

2022 年 11 月中国工信部、教育部等五部委发布了《虚拟现实与行业应用融 合发展行动计划（2022-2026 年）》，明确指出要深化 VR 在教育行业的深度融合， 推进构建虚拟教室、虚拟实验室等教育教学环境。 美国教育科技部推出了国家科技教育计划 NETP，并陆续发布相关文件推动 VR 技术在教育领域的应用，旨在解决教育公平问题。 英国同样关注 VR/AR 技术在职业教育中的前景，提倡使用 VR 相关技术为学 生提供学习体验和技能培训。 韩国政府发布的 VR 相关政策主要聚焦于建构产学研合作体系，以期使用 VR/AR 技术推进职业教育与产业融合发展。 但 VR 技术的大规模应用还存在不少挑战，需要推动技术架构的创新，以促 进 VR 教育教学常态化应用，如推动云控网联技术架构简化时空限制，推动算网 协同保障大宽带/低时延的网络传输，推动云-管-边-端分层协同，将 VR 教学带入 每一间教室，推动虚拟实验教学和虚拟仿真实训从小规模试点走向大规模常态化 应用。

教育 F5G-A 绿色万兆全光园区按照学校的场景要求，可划分为智慧教室，智 慧办公室、全光宿舍、智能安防系统等几大部分。智慧教室所接入的终端设备主 要包括教学大屏、VR 头盔、摄像机等；智慧办公室所接入的终端设备主要包括办 公计算机、打印机和通过 AP/ONU 接入各种 Wi-Fi 终端等；全光宿舍所接入的终 端设备主要包括个人计算机、手机/Pad 等移动终端。 教育 F5G-A 园区需考虑 VR、云教学和裸眼 3D 等新业务，满足新业务的带 宽和时延要求。

VR 智慧实验室是教育 F5G-A 绿色万兆全光园区的一个典型应用场景。 在普教的初中实验教学课堂，学生们学习化学、物理、生物等课程，开始进 行各种操作实验，但某些实验操作存在危险性（如某些化学品易燃易爆，某些化 学品有强腐蚀性，某些化学品有毒，某些实验需要使用高压强电等），故学校已 开始采用 VR 实验来替代传统的实验教学，以降低操作的危险性。 在高教的实训课堂，学生们在进行数控机床或医学手术等模拟训练教学时需 使用专业的仪器设备或实训材料等，但专业仪器设备或实训材料数量有限，为增 加学生的操作频度，提升学生的熟练度，学校已开始采用 VR 实训来代替传统的 实训教学，提高教学质量。 VR 智慧实验室采用 F5G-A 的 50G-PON 进行承载，ONU 安装于教室内，甚 至下沉至实验桌，实现光纤到桌面，提供高带宽、低时延，高可靠的回传通道。

XR 智慧教室是教育 F5G-A 绿色万兆全光园区的另一个典型应用场景。 随着教学方式的演进，在某些科目（如宏观上的宇宙知识、微观上的原子构筑、以及史前远古生物的教学等）采用传统的 PPT 展示等模式已逐渐不能满足学 生的要求，需要采用更身历其境的教学方式。XR 智慧教室应运而生，在教室中可 通过 VR 教学进行例如宇宙知识等的授课，可采用 AR 教学进行汽车内部结构等 的授课等，另也存在跨教室或跨地域的互动教学，传统的大屏互动已逐渐不能满 足沉浸式体验教学的要求，需通过 XR 等虚拟出可远程感知的互动教学，提高教 学效果。 XR 教室所需的带宽高（大于千兆），时延低（小于 1ms），故需采用新一代 F5G-A 的 50G-PON 进行承载。

2.医疗园区F5G-A 应用

健康是人民的基本需求，也是社会经济发展的基础。随着我国社会经济的飞 速发展和人民生活水平的提高，人类疾病谱和生态环境等逐渐改变，对医院医疗 服务水平的要求也越来越高，要求尽快提升就诊效率及信息化水平，实现居家康 养。故需进一步强化全民健康信息联通应用、提升医疗业务的信息化水平、发展 “互联网+医疗健康”服务、推进医院的智慧化管理等卫生健康业务的“数字化”转型，同时也对医院信息网络基础设施的支持能力提出了更高的要求。

近年来我国医院信息化行业迅猛发展，中共中央、国务院以及国家卫生健康 委员会等相关主管部门陆续出台了多项政策性文件，成为促进我国智慧医院建设 发展的催化剂。《“健康中国 2030”规划纲要》中明确提出了要建设医疗健康信 息化服务体系，促使医疗质量管理与控制信息化平台能够实现全行业全方位精准、 实时管理与控制，持续协助医院改进医疗质量和医疗安全。伴随着频发的政策红 利带来了业务软件功能的爆炸式发展和医院万物互联的管理趋势都将对网络基 础设施提出更高的需求。随着医疗 3D 高清阅片、远程手术 VR 示教、远程监护、 远程会诊等要求的提升，原来的带宽网络需考虑升级到更高带宽、更低时延的光 纤网络。 以 F5G/F5G-A 为代表的光纤网络通信技术具有发展速度快、技术更新迭代周 期短、对业务应用支撑显著等特点。我国政府高度重视光纤网络技术的发展，在 《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023 年）》中更是明确提出要加强核 心技术研发和标准研制，鼓励龙头企业、科研机构等加大超高速光纤传输、下一 代光网络技术等的研发投入，深入参与国际标准化工作，加强团体标准研制，形 成我国“双千兆”网络技术核心竞争力。

医疗园区F5G-A绿色万 兆全光园区采用 F5G-A 技术进行建设，按照医院的场景 要求，医院可以考虑设置院级会诊中心，使用端可划分为诊室/医技科室（含医疗 影像室、阅片室等），智慧病房和手术室等几大部分。诊室所接入的终端设备主 要包括 PC 和 AP 等，医技科室所接入的终端设备主要包括 PC 和放射仪器，智慧 病房所接入的终端设备主要包括 Wi-Fi 接入终端、医疗仪器和输液治疗（IoT）等， 手术室所接入的终端设备主要包括医疗仪器、AP 和远程示教设备等。 医疗 F5G-A 园区需考虑三维影像阅片、全光手术室和数字化病理等新业务/新场景。

三维影像阅片、手术示教等业务对带宽的时延的要求较高，平均带宽已超过 2Gbps，最大带宽可达 10Gbps，需根据场景所需带宽考虑采用 50G-PON 等技术进 行承载。

病理学是医学之本，病理学是研究疾病的病因、发病机制、病理变化、结局 和转归的医学基础学科，是连接临床学科的桥梁型学科。病理学诊断已成为疾病 诊断的金标准。数字化病理（Digital Pathology，DP）是数字成像技术与病理学的 结合应用，是一种基于图像的动态环境，能够采集、管理和解释从数字化切片生 成的病理信息。 数字化病理从诞生到走向临床，是对病理诊断的一次全面数字化 重塑，改变了百年来以显微镜为基本观察工具的病理学工作模式，广泛应用于数 字化智能诊断、病理远程会诊、多学科会诊、AI 辅助诊断、远程教学等，它在解 决病理资源匮乏和病理医生不足、提高病理诊断能力、促进医疗质量提升等方面 发挥巨大作用。 数字化病理为病理诊断方式带来颠覆性变革的同时，也存在着调 阅速度慢、存储成本高、数据共享难等亟需解决的痛点。 病人单次数字化病理检查会产生 6~10 个切片，每个切片扫描文件 1~3GB， 病理扫描文件总大小约 6~30GB。传统方案病理检查阅片速度慢，阅片卡顿，经常 出现马赛克以及几十秒时延卡顿，严重阻碍医生的病理检查效率。 采用 F5G-A 的超万兆入室、万兆到医疗仪器的方案，可以实现病理切片扫描 文件的秒级上传，医生秒级病理阅片，及病理的远程会诊、远程教学等应用场景， 大大提升医院的病理科效率，促进医院数字化进程。

3.制造园区 F5G-A 应用

随着全球新一轮科技革命和产业变革突飞猛进，新一代信息通信、生物、新 材料、新能源等技术不断突破，并与先进制造技术加速融合，为制造业高端化、 智能化、绿色化发展提供了历史机遇。同时，全球科技和产业竞争更趋激烈，大 国战略博弈进一步聚焦制造业，美国“先进制造业领导力战略”、德国“国家工 业战略 2030”、日本“社会 5.0”等以重振制造业为核心的发展战略，均以智能 制造为主要抓手，力图抢占全球制造业新一轮竞争制高点。 我国的智能制造已转向高质量发展阶段，正在推动产业技术变革和优化升级， 推动制造业产业模式和企业形态根本性转变，以“鼎新”带动“革故”，提质增 效，减少资源能源消耗，畅通产业供应链，实现“碳达峰”和“碳中和”，力求 迈向全球价值链中高端。智能制造园区是指生产过程采取智能制造模式的园区， 其以“园区+互联网”为理念，将新一代信息技术（物联网、全光网、大数据、云 计算等）与制造活动各个环节（设计、生产、管理、服务等）相融合，对各项设 施、服务进行升级，其发展趋势包括设备数字化、互联互通、生产作业可视化等。规划制造业园区应注重绿色发展、智能产业集群和信息基础设施建设，大力发展 支持园区各项数字化、信息化业务的 F5G-A 全光通信网络。

制造 F5G-A 绿色万兆全光园区采用 F5G-A 技术进行建设，可根据网络要求 按生产网络、视频监控网络、办公网络等进行建设。

工业网络主要包括工业无线网络、工业有线网络、工业网络融合和工业网络 资源管理等 4 个部分，主要用于满足工厂不同系统层级内部及之间的低时延、高 可靠等需求，实现工业网络架构下不同层级和异构网络之间的组网，规范网络地址、服务质量、无线电频率等资源使用技术要求及网络运行管理。F5G-A 可很好 匹配工业网络的要求。

随着经济的发展，制造工厂的规模、自动化程度、材料与工艺的革新都会导 致危险源和隐患的多样性与复杂性，导致灾害规模不断扩大，事故灾难性后果日 益严重。如制造工厂重型机器多，货物繁多，生产环境复杂，若要安全生产需部 署先进、可靠、全方位的安全监控预警技术设施。视频监控成为必不可少的科技 辅助手段，前端摄像机对视频信号进行采集，并将高清视频帧实时传输至边缘计 算侧进行巡检分析或进行二次分析复检，边缘计算采用端边协同的大模型智能分 析算法，及时预测/发现问题。使用 F5G-A 全光网络能提供高带宽，低时延，稳定 传输的特性，可在智能安防分析系统中保证算法分析的快速和准确性。 对需远程操作的大型工厂或仓库（如钢铁厂中的吊运天车），操作员需根据 传输回来的视频数据信号进行远程的吊运货物、装槽、卸车、配合检修等作业， 对基础设施的传输带宽和传输时延要求很高。高清摄像机配合 F5G-A 网络可有效 保障摄像机视频传输的稳定性以及实时性，实现回传视频及时/画质流畅，为天车 操作员提供第一视角的实时高清视频，保障了远程操控精准、实时操控性，提升 安全性及作业效率。