浙江地处中国东南沿海长江三角洲南翼，自古便是中国的经济重镇。历史上，京杭大运河从这里开始，加强了南北的经济交流，促进了中原文化和南方文化融合。如今，四通八达的高速公路成为经济文化交流的大通道，浙江省已经建成高速公路逾5000公里，全省"两纵两横十八连三绕三通道"主骨架已经形成，方便了人们的出行，极大地促进了经济的发展。
高速公路也正在朝着智慧化的方向不断演进，通过应用数字基础设施，持续提升通道能力。在这一趋势下，浙江交投高速公路运营管理有限公司（简称"浙高运公司"）携手华为共同推进F5G（第五代固定网络）在高速公路的落地应用，以全光架构为高速公路数字化打造网络联接基础设施，为高速公路的业务提供强有力支持。
智慧化高速建设提速，公路通信网络面临四大挑战
随着高速公路数字化水平不断提升，早期的基础通信网络与智慧高速发展之间的不平衡差距逐渐拉大，逐渐暴露出以下问题：
1）通信网络安全要求高，光缆资源无法复用，收费、视频监测、办公，每个领域各自组网，需要耗费大量的光缆；
2）大流量业务涌现，对传输带宽等性能要求严苛，传统通信网络带宽资源已达到瓶颈；
3）早期的通信网络大多是单链路，网络链路中断影响高速公路业务正常运行；
4）通信网络光缆因地质灾害等原因中断频繁，断缆位置难定位，维护修复效率低。
高速公路F5G全光通信网，安全可靠超宽易运维
F5G采用光纤作为通信介质，具备安全可靠、大带宽、易运维等技术优势。浙高运公司在比选多种技术方案后，决定选用F5G技术，统一部署建设一张F5G全光通信网，构建路段至集团中心的多业务综合承载平台。
浙江高速F5G全光通信网采用省干传输网、路段汇聚网、通信接入业务网架构，同浙江高速公路通信管理的"省级中心-路段中心-基层站所"三级架构相匹配。
全光通信网络逻辑架构图
- 骨干层采用N*100G组网，处于传输网顶层，按需调度区域至省中心或各区域之间的长距业务，并保障其可靠传输；
- 汇聚层采用N*10G组网，处于接入层和骨干层之间，汇聚本辖区路段各基层站所业务并向上转发，起承上启下作用；
- 接入层采用N*10G组网， 面向高速公路基层站所内外场机电设备，汇集监控、收费、办公等末端业务统一接入并向上传递。
浙高运公司F5G全光通信网拓扑图如下：
全光通信网络拓扑图
在实际网络部署中，骨干环B和环C以彭埠为省级管理中心，通过温州、金华等区域管理中心和永嘉、歌山等路段中心的设置完成区域间业务调度；对于长距离复用段，选取沿线站所安装光放设备，提供光信号优化，从而实现了业务从收费站到路段中心、省中心"一光直达"。
F5G全光通信网具有以下几个核心价值：
多业务统一承载：基于 NHP（Native Hard Pipe）构建的通信网，由于采用了100%的硬管道隔离技术，各个业务系统之间都是严格物理隔离，能够保证业务系统之间相互不影响。浙高运公司通过F5G全光通信网实现"一张网"综合承载高速公路收费、视频监测、办公等业务，简化了网络结构，减少了光缆消耗，降低了建网成本。
大带宽：浙高运使用OTN升级改造了原有的SDH，汇聚层和接入层带宽升级到N*10G, 骨干层带宽升级到了N*100G，相比原系统，带宽提升10倍以上，时延下降约75%。在F5G的支持下，浙高运实现了全路段高清视频无卡顿传输，完成了高清视频联网。F5G全光通信网单纤最大支持120波，单波最高支持800G业务承载能力，能够满足未来10年智慧高速、车路协同等业务流量爆发式增长诉求。
高可靠：在OTM节点间具备多路由的场景下，如诸暨至诸暨北、金华至衢州等路段中，全光通信网条件满足的应连尽连，形成了"非完全mesh型+OLP"保护结构，最大程度保障了业务安全可靠。比如，江山经衢州至彭埠中心路线，在设备单点故障或链路断纤情况下，通过环网保护50ms内完成倒换，保证收费、视频监测等业务的正常运行。经统计，光缆故障引起的业务中断次数下降了67%。
智运维：全光通信网上还运用了Fiber Doctor智能光纤管理系统。即使光纤因地质灾害原因发生中断，也能够通过内置OTDR检测功能的单板，实现断纤位置远程分钟级定位，大大提升现场运维效率。
持续创新，打造智慧高速建设新示范
浙高运公司一直坚持以"安全、效率、效益、和谐"为中心，持续提高高速公路服务质量，确保高速公路安全畅通。展望未来，浙江省国家高速公路将由18条增加至22条，普通国道由15条增加至19条，总规划里程超过1万公里。浙高运公司机电部部长傅志明表示："通信网是高速公路智慧化建设的网络联接基础设施，F5G全光通信网为浙江高速打造了一个全光联接底座，实现了多业务'一张网'高可靠承载，助力提升道路管理现代化水平。浙高运公司将和华为持续合作创新，以F5G全光联接底座助力浙江高速公路高质量发展，让浙江在智慧高速建设和交通强国建设方面起到带头示范作用。" 
