2023-07-11-工业互联网产业联盟-工业PON+5G融合的技术应用白皮书_（2022年）_32页_14mb

工业 PON+5G 融合技术应用白皮书总结

一、发展背景及需求分析

工业互联网作为我国新基建的战略核心，肩负产业升级与高端设备制造能力提升的使命。随着工业自动化与信息化的发展，行业对全要素、融合网络的需求不断增长。工业 PON 与 5G 的融合发展不仅能提供高带宽、低时延、抗干扰等优势，还能满足智能制造和智能管理中的多样化连接需求。国家政策持续推动“双千兆”网络协同发展，出台多项计划促进 5G 与工业 PON 的融合，行业应用场景不断扩展。

二、工业 PON+5G 融合网络技术特点及优势

1. 技术定义
   工业 PON+5G 融合网络：固定光网（10G EPON/XGS-PON）与 5G 移动网络结合，提供千兆接入能力、统一管控、端到端服务，适用于工业场景的多样化需求。

2. 组网架构

• 固移融合+全光覆盖：工业 PON 负责大带宽固定接入，5G 负责灵活移动接入，满足园区、工厂全场景连接。
• 一网多能：采用切片、VLAN 等技术实现业务隔离；融合 MEC、AI、边缘计算等技术；实现无源化部署、绿色节能及智能管控。

3. 组网优势

• 架构扁平，施工便捷；
• 支持双千兆接入需求，满足上行 10Gbps 和 500Mbps 带宽；
• 固移融合带来成本节省与业务连续性保障；
• 抗干扰、低时延性，适用于工业控制、机器视觉等严苛场景。

4. 典型场景与实践
   固移融合适用于时间敏感网络、大带宽上行、移动化场景；典型融合实践包括异构网络备份、WDM-PON 5G 前传、5G LAN 与 PON 互通等。

三、网络设备与组网规划建议

1. 关键设备

   • 工业 PON 与 5G 备份设备（AR、OLT/ONU）；
   • WDM-PON 设备用于 5G 前传与时间同步；
   • MEC 与 UPF 实现业务融合，降低时延；
   • 5G 一体化小基站支持小型化部署。

2. 组网部署

   • 大型园区：建议 UPF/OLT/MEC 下沉，数据不出园区，提升业务响应速度和安全性。
   • 中小企业：建议共享区域 UPF/MEC，下沉 OLT，降低建网成本。

四、典型应用及案例分析

1. 应用现状
   工业制造、能源、港口等重点行业是融合应用的主要场景。首届“光华杯”大赛中，超过 40% 项目为智能制造相关，双千兆协同项目在工业制造领域占主导。

2. 典型案例

   • 智慧工厂：工业 PON+5G+MEC 构建融合网络，提升生产效率、降低运营成本，实现园区安防、办公、数据采集、控制一体化。
   • 石油化工：PON+5G+MEC 构建智能化网络，支持实时监测、预警分析和设备巡检智能化，提升安全性与维护效率。

五、发展方向与建议

1. 技术演进
   探索工业 PON 向下（工控）和向上（云平台）延伸的技术融合；推进有线与无线深度融合，制定工业 PON+5G 融合网络行业标准。

2. 产业协同
   通过云网融合、平台整合、业务创新，实现工业数据的互联互通，为制造业高质量发展提供支撑。