今天分享的是：2024年面向多场景应用的光网络通感一体化架构和关键技术方案研究报告(1)

报告共计：34页

本报告由IMT - 2020（5G）推进组5G承载工作组发布，围绕光纤通信网络通感一体化展开研究，包括多场景应用分析、关键技术、产业发展与标准化及未来展望等内容。

1. 多场景应用

- 光缆管理监测：利用光纤传感技术，结合GIS，实现光缆路由精准管理与可视化，实时监测光纤应力变化，预警性能衰减；构建监测系统，解决复杂环境下光缆资源隐形损伤问题。

- 环境感知监测

- 电信光缆：用于城市动态监测（交通、路面、桥梁）和地质水文环境监测（预警灾害）。

- 油气管线伴行光缆：实现管道资源健康监测（高精度定位检测器）和防外破监测（广域实时数据采集）。

- OPGW：监测电力传输线缆运行状态（多参量监测，实现灾害预警和评估）。

2. 关键技术

- 通感一体化系统架构：含物理层（复用传感与通信数据）、数据层（处理分析数据）、模型层（构建模型识别事件）、应用层（提供服务）和管控层（资源管理与调度），目前通信与感知未深度融合。

- 通感一体化技术应用方案

- 分布式光纤传感技术：包括基于 -OTDR技术的光缆防外破预警、道路车流和故障监测、输油管道安全监测及利用OPGW的高压输电线健康监测等，信号格式差异导致通信与传感信号共传时存在串扰问题。

- 相干信号DSP解调技术：通过DSP芯片分析光信号偏振变化监测光缆或环境，双端检测方案有定位误差，对设备性能要求高，实施面临诸多挑战。

- 光纤光缆：新型超低损耗系列光纤延长传输与传感距离；多芯光纤解决多参量交叉敏感问题；散射增强光纤提高检测灵敏度；特殊环境光纤适应极端条件。光缆结构创新或参数优化可提升感知能力。

3. 产业发展与标准化

- 多场景应用实践：电信领域，中国联通、中国移动、中国电信开展多项试验；油气管网领域，国家管网集团试点建设智能管道；电力电网领域，国网信通公司研发设备并试点应用。应用面临集成化运维管理、智能化故障识别与精准告警、拓展应用场景等挑战。

- 产业发展协同推动

- 产业成熟度：设备方面，部分传感单元成熟，通感一体化技术待发展；器件方面，多数关键器件可量产，高性能器件需突破，需规划波长分配。

- 数据资产管理：海量感知数据处理面临挑战，可应用分布式计算与边缘计算、加强数据分类分级与安全管理、构建数据共享共研平台。

- 标准化进展与建议：国内外标准组织开展多方面标准化工作，包括系统架构、接口协议、波长规划、传感网络、光纤光缆、数据处理与安全、测试评估、跨领域融合等标准化，以及设备与器件、光纤光缆标准化进展。

4. 总结与展望：通感一体化技术向集成化、智能化和算网融合发展，5G承载工作组将推动其产业化应用，助力数字经济与社会智能化转型。

以下为报告节选内容