近年来，我国宽带网络建设取得了巨大成就，已建成覆盖全国的光纤宽带接入（FTTH）网络，截至2019年第一季度，中国100M以上接入速率用户占比已达73.3%，固定宽带平均接入速率达到120.2Mbps（估算值），光纤宽带用户在宽带用户中占比达到91.6%。当前，随着光纤宽带接入技术的进步和新兴高带宽业务如高清视频、智慧家庭及CloudVR的逐步应用，千兆宽带将成为下一步全球宽带发展的焦点。根据OVUM最新统计数据，全球已有57个国家的234家运营商发布了千兆宽带建设计划，致力于为经济社会数字化转型构筑坚实基础。
本期的智能内参，我们推荐来自宽带发展联盟的报告，详解千兆宽带网络的十大应用场景。如果想收藏本文的报告（宽带千兆网络白皮书），可以在智东西（公众号：zhidxcom）回复关键词“nc382”获取。
一、宽带发展将进入千兆时代
2019年政府工作报告明确提出，将开展城市千兆宽带入户示范，改造提升远程教育、远程医疗网络，让用户切实感受到网速更快更稳定。5月15日，国务院常务会议部署进一步推动网络提速降费，提出“把加快网络升级扩容作为扩大有效投资的重要着力点。今年实现光纤到户接入端口占比超过90%，在300个以上城市部署千兆宽带接入网络，推动固定和移动宽带迈入千兆时代”。工信部和国资委两部委也联合印发了《关于开展深入推进宽带网络提速降费支撑经济高质量发展2019专项行动的通知》，明确提出了2019年我国千兆宽带发展的目标：推动基础电信企业在超过300个城市部署千兆宽带接入网络，千兆宽带覆盖用户规模超过2000万家庭；研究制定千兆城市评价指标，开展千兆宽带应用示范，全年新增千兆宽带用户（含家庭用户和政企用户）40万。
以4K/8K/AR/VR为代表的视频内容业务已经进入井喷期，中国4K内容时长已经超过1万小时、新增4K电视的渗透率已经超过70%，全球VR的主流平台应用数量也超过了6000个。CloudVR作为下一代IPTV，产业界已构建起了完整的端到端生态体系，具备规模部署条件，高宽带业务的加速成熟应用也在不断驱动着千兆宽带在我国的商用进程。
回顾固定通信领域的发展历程，我国从基于铜线接入技术的语音时代，目前已经进入以10GPON光纤接入技术为基础的千兆接入时代。在“创新业务和技术发展”双轮驱动下，一个万物感知，万物联接，万物智能的智能社会即将到来。
▲固定宽带发展历程
与前几代固定接入技术相比，10GPON千兆宽带网络在带宽、用户体验和联接容量三个方面均有飞跃式发展。上下行速率将高达对称10Gbps，时延降低到100us以下。这些变化将会推动光纤网络突破传统的产业边际，更多的联接万物：包括家庭的每一个房间，每一栋办公楼宇，每一台工业设备等等，以前所未有的方式推动社会运行。
二、兆宽带网络十大商业应用场景
在千兆宽带网络的覆盖之下，将带动上下游产业相互融合，释放产业巨大潜力的同时进而影响经济发展、改变人们的生产生活方式。我们有理由相信，随着商业场景、产业生态、千兆网络的三大支柱就绪，千兆宽带网络将会带来接入网层面的深刻变革，催生出更多的商业应用场景，从而开创出充满机会的新时代。
▲千兆网络商业应用场景
1、CloudVR
CloudVR（云化虚拟现实CloudVirtualReality）是借助高速稳定的网络，将云端的显示输出和声音输出经过编码压缩后传输到用户的终端设备，带给用户360度视角和沉浸式体验，已在影视、游戏等领域成熟商用。CloudVR业务应用基于终端与云服务器间的大量信息交互，因此对于网络带宽和时延具有很高的要求，是千兆宽带网络的一个典型商业应用场景。
人类对于物理世界的“感觉”和对于数字世界的“感知”趋于融合，4K、8K甚至32K高清视频将成倍增加个人数字感知的深度和锐度，AR/VR应用的发展将为感知方式添加新维度。根据华为GIV（全球产业愿景GlobalIndustryVision）预计，2025年全球VR个人用户数将达4.4亿，产值将达到2920亿美元。根据IDC预测，VR头显出货量将会以66.7%的复合年增长率保持高速增长。
▲VR头显市场预测
CloudVR业务发展需要经历一个逐步推进的过程，从内容成熟度、用户体验、产业成熟度等维度来考虑，可被划分为三个阶段：近期云化、中期云化、远期云化。
▲CloudVR业务的三个阶段
CloudVR基础业务阶段：先发展CloudVR视频类、游戏类等已经支持云化的场景，抢占市场先机，建立业务基础，培养用户习惯。
在基础业务阶段，已经积累了用户，以及内容聚合和商业模式经验，中期云化的场景一旦产业技术成熟，业务开展起来会比较快。
2C用户发展起来后，再扩展到2B领域，聚合更多的行业应用，构建CloudVR业务生态。
▲CloudVR业务的商业模式
不同的VR业务体验，对于网络的要求也有差异，其中带宽和时延是关键指标。针对强交互VR业务，其中时延和带宽是关键指标。基本起步阶段需要100Mbps带宽和20ms时延支持，未来需要大于500Mbps~1Gbps带宽和10ms时延支持。
▲CloudVR业务对网络能力的要求
2、智慧家庭
智慧家庭服务是综合运用宽带网络、物联网、云计算等技术，将4K/8K高清视频娱乐、家庭设备智能控制以及信息交流、消费服务等家居生活有效地结合起来，创造出健康、安全、舒适、低碳、便捷的个性化家居生活。智能家庭设备之间的连接目前主要通过Wi-Fi、Zigbee及蓝牙等方式连接，因为涉及到与智慧家庭云服务器及互联网的通信网络通信，网络对大量数据的承载能力，以及与外部网络连接的宽带和稳定性将是关键，因此，千兆宽带网络将成为智慧家庭今后的主要承载网络。
智慧家庭综合了互联网、计算处理、网络通讯、感应与控制等技术，被认为是下一个蓝海市场。预计2025年平均每人将拥有5个智能终端，20%的人将拥有10个以上的智能终端；近200亿实时在线的智能家居设备，将成为个人和家庭感知的自然延伸。
根据OVUM最新报告显示，智慧家庭行业预计五年增长129％，将是增长最快的消费者市场之一。预计到2023年，包括设备销售在内，智慧家庭总市场规模将达到1540亿美元。
▲智慧家庭市场空间预测
相对于智慧家庭制造厂家以单品设备销售为主的运营模式，电信运营商拥有成熟的家庭网络、大量的用户和良好的服务口碑，因此通过捆绑宽带套餐，向家庭用户提供端到端的智慧家庭服务，是电信运营企业可以考虑的重要商业模式。
智慧家庭业务包括4K高清视频、家庭Wi-Fi组网、家庭存储、各类传感器和家电控制。典型家庭开通5个业务为例，至少需要370Mbps，接入时延要保证在20ms-40ms以内。
▲智慧家庭业务对网络能力的要求
3、游戏
网络游戏、云PC游戏和移动游戏由于其交互性强，沉浸感高，趣味性足的特点，成为家庭娱乐和社交的良好方式。为使玩家可以获得更好的电竞级体验，大型游戏对响应延迟的要求非常高，过大的传输时延迟会影响服务器和玩家状态的同步过程，极大的影响用户体验，因此在游戏的商业应用中，为保障用户体验的流畅，高带宽的接入服务必不可少，成为千兆宽带网络的又一个典型商业应用。
▲游戏产业市场空间预测
剖析2018年全球游戏市场数据，美国、亚太、中国目前占全球游戏市场的49%。预计2019年全球游戏市场规模将会达到1519亿美元，而且将是沉浸式VR和竞技性手机游戏爆发元年。
▲2018年全球游戏市场空间分布情况
传统的游戏开发商和内容提供商的商业模式主要是用户购买游戏产品或者装备。对于电信运营商来说，作为网络提供者来参与游戏业务，通常有两种常见的商业模式。
一是宽带管道变现，推出专门针对游戏的商业宽带接入业务套餐：运营商开通游戏宽带套餐，提供端到端的联接体验保证，获取带宽溢价。
▲游戏产业商业模式一：管道变现
二是收入分成方式：游戏一直是最广泛的娱乐需求之一，作为吸引用户和增加用户粘性的一类业务，电信运营商基于云平台吸引游戏内容厂商持续投入。在此模式下，电信运营商和游戏内容商进行分成。
▲游戏产业商业模式二：收入分成
网络要求方面：主机游戏MOBA类游戏（多人在线战术竞技游戏）多使用帧同步为主的同步算法，竞技性高，时延要求低于50ms。当客户端与服务器的网络延迟超过100ms时，将开始出现卡顿，当延迟超过250ms时，将对玩家操作造成较大影响，游戏无法公平进行。
云游戏例如谷歌发布的Stadia云游戏平台，1080P60帧的游戏体验，需要200Mbps带宽；而4K60帧的游戏体验，需要300Mbps以上的带宽。
▲游戏业务对网络能力的要求
4、社交网络
全球社交网络用户和市场规模保持强劲增长势头。据统计，2018年全球社交用户数达到28亿，市场规模达到367亿美元。预计到2022年，全球社交用户数将从28亿增长至37.5亿，社交网络规模将达570亿美元。
通讯技术的发展带来网络速率的持续提升，使得流媒体视频直播等逐渐成为社交网络的主流发展趋势，表明用户对共享内容（包括直播视频）的接受度日趋增加。预计未来几年，超高清以及沉浸式视频直播将会被网红电商、极限运动玩家、时尚博主和潮人们所广泛使用。
▲社交网络产业用户规模与市场空间预测
根据中国互联网络信息中心（CNNIC）2019年2月发布的第42次《中国互联网络发展状况统计报告》，社交类应用的商业模式趋于成熟。其中网红电商是目前发展最快、最主要的变现方式，2018年网红电商收入达254亿元人民币，同比增长36%。
未来几年，随着VR社交云化加速，沉浸式视频直播的应用场景将更为丰富，将进一步提升社交网络的商业变现能力。对于电信运营企业来说，当前主流的视频直播商业模式和游戏比较类似，主要通过提供宽带业务管道和业务分成两种模式来实现，具体可如下表所示：
▲社交网络商业模式
网络要求方面，视频直播技术让实时视频从“1对1”交流转变到“1对多”的互动。流媒体录像设备从手机摄像头发展到360°全景，分辨率从480p发展到4K/8KVR。这些变化对网络的带宽、时延、QoS、多用户、可靠性等都提出了较高的要求：
高清视频直播：网络带宽50Mbps起步。多路视频同时直播时，对下行带宽的诉求可能超过200Mbps；对网红主播而言，观众的互动、虚拟礼物打赏等还需要较高的上行带宽。
5、云桌面
云桌面是通过客户端连接云端的虚拟PC主机，实现随时随地的远程办公，可以保持与PC完全一致的操作体验。通过云桌面的应用，既减轻了商务人员出差时携带笔记本电脑的负担，同时也保障了企业信息资产的安全性。云桌面业务应用基于用户和云端服务器高速及稳定的互联和信息传输，是千兆宽带网络的一个典型商业应用。
传统PC的出货量逐年下降，云桌面替代传统PC已成为业界趋势，根据市场研究预测云桌面市场规模2016-2022年的复合增长率将达39.4%。预计到2022年，中国的云桌面市场空间将达到25.8亿元人民币。
▲中国云桌面行业市场空间预测
▲云桌面商业模式
云桌面业务拥有完整的生态系统，电信运营商基于网络优势，可以通过集成上游的软件和基于云PC等服务，配合自身的网络联接，向用户提供云桌面业务，相比于其他云桌面业务提供商，差异化优势明显。
在此生态系统中，存在以下几种合作运营模式：
网络要求方面，云桌面应用的用户体验应与本地PC保持一致，要求：高清、流畅、低延迟。根据云桌面的应用不同，其对网络的要求也不同。以交互要求较高的商务办公或者远程桌面游戏为例，时延直接影响用户的体验，带宽则影响桌面显示的流畅程度。
▲云桌面业务对网络能力的要求
▲云桌面与10GPON网络相
关性分析
6、平安城市
“平安城市”视频监控系统关系着国家和人民的生命、财产安全，要求画面清晰流畅、传输质量稳定、施工周期快，这对承载网络建设提出了新要求。随着视频监控向超高清及智能化视频监控的演进，必然要求接入网络持续升级，因此千兆宽带网络将成为今后主要的支撑网络。
平安城市工程受视频联网、及智能化升级等方面驱动，投资力度仍然很大。根据IHS预计：到2022年，全球专业视频监控市场（不含消费者应用）将达到241亿美元；中国则将成为视频监控最大的市场。
▲视频监控市场空间预测
平安城市是以视频监控为核心的多业务多媒体融合平台，支撑多部门协调实现城市治理。因为具有可以打通终端、网络和平台的优势，这类业务的总包商可以是电信运营商，负责系统端到端的交付，或者聚焦在ICT网络设施的交付，通过覆盖全面的光纤基础网络设施，来提供稳定可靠的监控视频实时回传服务，同时基于云服务能力提供智能分析功能，比如AI人脸识别、智能视频检索等。典型商业模式为：
▲平安城市典型商业模式
网络要求方面，4K视频监控可以实现更广角度的监控，有助于视频智能分析，如人脸识别，车辆识别等需要高清晰度的场景。4K视频监控在每秒25帧时，一般要求带宽25Mbps，而且带宽不能有收敛，对个摄像头的同时应用，就需要大带宽的网络进行支撑。随着云和边缘计算的部署，要求网络基础设施支持更多的人工智能辅助监控应用，同时保证摄像头7*24小时不间断地进行视频采集。
▲平安城市业务对网络能力的要求
7、企业上云
当前，企业数字化转型持续加速，日常办公、ERP，CRM等核心业务上云诉求日益强烈。预计到2025年所有企业均实现上云，85%的应用将部署在云端，终端和云端之间的大量数据交换，对网络的带宽和稳定性提出了很高的要求，千兆宽带网络将成为企业上云商业场景中最为重要的承载网络之一。
▲企业上云专线
欧美市场中小企业有4000多万家，在中国更是高达5000万家。据华为MI预测，到2025年，85%的企业应用都会部署在云上，这将带来带宽需求的巨大增长，经过广域网的企业数据流量占企业总流量的比例将提升至80%。据Gartner预测，到2022年，企业上云专线投资增长率将超30%。
▲企业上云专线市场空间预测
企业根据自身的规模大小、业务类型等差异，对上云的诉求各有差异。发展“上云专线”的典型商业模式有两种：网+自有云、网+第三方云。
▲企业上云商业模式
网络要求方面，因在云上部署业务的差异，企业对上云专线的需求是有显著差异的。对于小微企业，主要诉求是高性价比，敏捷的专线连接。中大型企业则需要的是高可靠，弹性大带宽的专线连接。
电信运营商可利用已有的分布广泛PON网络快速开通企业上云专线，提供稳定可靠的最后一公里连接。基于10GPON的全光接入网络可以支持企业上云所需要的100Mbps~10Gbps的上下行对称带宽，并提供可保证的网络时延，0丢包保障。同时通过PON和城域网络E2E部署节点和链路保护，可提供全路径的线路冗余保障，在发生线路故障时可实现50ms的快速倒换，实现上云专线业务的高可靠承载。
8、在线教育
与此同时，世界各国都开始了规模化的教育信息化建设，例如：澳大利亚的“数字教育革命”、韩国的“智能教育推进战略”、新加坡的“ICT教育规划”、日本的“未来校园推进事业”，以及中国的“教育信息化2.0行动计划”等战略举措。为满足在线教育的高质量和稳定性，使用千兆宽带网络保障业务体验已成为越来越多商业机构的选择。
各国对在线教育的普遍重视，全球在线教育市场呈现稳健发展势头。Technavio的《E-LearningIndustryOverview–MarketGrowth,TrendsAndForecast》中显示，2017~2022年，全球在线教育市场市预计将从2017年的1761.2亿美元增长到2026年的3981.5亿美元，复合年增长率为9.5%。欧洲在线教育市场预计在2018~2023年将增加360亿美元的市场规模，以15％的复合年增长率加速。中东地区的海湾合作委员会的电子学习市场规模预计在2018~2020年将以14%的复合年增长率增长，到预测期结束时将增加超过130亿美元。海湾地区成员国制定了在该地区建立世界一流的教育机构的宏伟目标，推动了该地区的在线教育快速发展。2018年中国在线教育用户规模达1.35亿人，同比增长23.3%，预计未来3-5年市场规模增速保持在14%~21%之间，呈现稳健增长的态势。
▲中国在线教育行业市场空间预测
在线互动课堂是当前主流应用方案，可适用于高等教育、K12教育、职业教育等多种场景，主要由在线课堂系统、教师端和学生端组成，由平台提供商、课程内容制作商、网络提供商、终端提供商等产业合作伙伴共同构建实时在线交互系统，利用承载网络在多地用户之间实时传输语音、图像和视频，实现“教、学、练、测、评”等一系列教学过程。
▲在线教育产业商业模式
网络要求方面，在线互动课堂对承载网络的要求如下：
▲在线课堂对网络能力的要求
9、远程医疗
根据BCCResearch的研究，2019年远程医疗市场总体规模将达到434亿美元，未来三年，全球远程医疗的市值有望超过660亿美元。中国的远程医疗市场在2023年将达392亿人民币，保持年增长率22%的快速增长。
▲中国远程医疗行业市场空间预测
远程医疗需要基于医院的信息化网络展开，可提供在线问诊服务，通过面向病患收费、导医导药、大数据挖掘实现盈利。电信运营商作为远程医疗行业的重要参与者，是价值链上的关键一环。可为医院提供高速、可靠、低时延的信息化网络，提升远程诊疗体验，实现管道变现；另外，通过大数据技术的应用，还能帮助医院提高新药研发效率，改善临床治疗手段。
▲远程医疗商业模式
运营商可参与三大网络场景：
一是医疗云,可以建设医疗云匹配业务上云需求。
二是通过千兆接入专线网络，实现医院对外的各种互联网专线连接。
三是千兆宽带全光园区网（含千兆Wi-Fi），实现医院内网网络改造，构建无处不在的千兆连接。
网络要求方面，远程医疗系统的服务方式又分为实时（在线）方式和非实时（离线）方式两种。实时方式是指条件允许或紧急情况时使用，可以使患者获得及时的救助，但花费较高，操作难度较大；非实时方式是指将医疗服务需求方的资料随时传送给服务提供方，等待处理，位于大医院的专家可依据用户提供的资料做出相应的诊断，在医疗咨询、培训、教育等应用场所也经常用到。
实时高清音视频回传，上下行网络速率起步200Mbps；远程内窥镜、远程超声波这些新兴实时诊疗手段要求网络端到端网络时延<10ms。
CloudVR医疗实训，舒适级培训体验要求网络速率大于200Mbps。
10、智能制造
德国“工业4.0”战略，把智能制造和智能工厂作为重要主题；中国“制造强国”战略明确提出推进制造过程智能化，建设智能工厂。智能工厂已成为传统制造业提质增效、转型升级，实现智能制造的最佳实施路径之一。
智能工厂的建设涉及智能设备、智能控制系统以及工业互联网等各个层级的互联互通与系统集成，自动化集成服务商的重要性日益凸显。其中实现设备的数据采集和设备联网的工业互联网是智能制造的重要基础。在网络层面，无论是工厂内的设备互联和信息交互，还是工厂外信息的云端处理和互联，都是千兆宽带的重要应用场景。
支撑智能工厂的工业互联网，作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，同时进行着物理设备的运转和大量的数据交互，这是物理制造和数字制造之间的桥梁，也是整条生产线和工厂实现“数字孪生”的土壤。
工业互联网的核心是依托连接和大数据分析，创造工业新价值。在这个过程中运营商有机会积极参与其中，凭借自身完善的基础网络设施，可信赖的安全质量，无处不在的云服务来帮助制造企业和物流企业进行智能制造的升级改造工作。
▲智能制造商业模式
网络要求方面，同步实时的控制机器，对于网络的时延要求是微秒级。当前工业通信有线联接方式占94%份额。相对于以太网接入方式，在工业制造领域采用10GPON为支撑的千兆光纤网络，可以不受电磁干扰，可靠性高；光纤网络相对其他传送技术支持超大带宽，超低时延，更好满足尖端精密制造的要求。
智东西认为，当前，千兆宽带网络已经在CloudVR、智慧家庭、游戏、社交网络、云桌面、平安城市、企业上云、在线教育、远程医疗和智能制造等十大商业应用场景中逐步普及应用。未来，随着社会信息化程度的不断提升，数字经济的快速发展，对于网络支撑能力的需求必将不断升级。千兆宽带网络，将在未来几年内逐步成为我国宽带接入网络的核心技术和主流业务，不仅在提升家庭用户业务体验方面发挥重要作用，还将全面支撑行业产业发展，支撑智慧农业、智能制造和工业互联网的发展。