5G目前仍是光通信發(fā)展的核心驅動力之一
相關集采并未到頂
ICC訊 2021年9月14-15日,第20屆訊石光纖通訊市場暨技術專題研討會(簡稱“訊石研討會”,“IFOC 2021”)將在深圳國際會展中心希爾頓酒店(寶安區(qū)展豐路80號)隆重舉行。屆時,來自運營商、設備商、網絡服務商、光模塊器件企業(yè)、芯片等領域的全球知名講師團隊將圍繞七大專題展開深入探討,熱點全覆蓋,解析新未來。
時光如梭,歲月如歌。值此訊石二十周年之際,IFOC 2021為光通信行業(yè)意見領袖及代表人物開辟新的記錄篇章,展現(xiàn)奪目風采。本篇文章采訪中國聯(lián)通研究院副院長、首席科學家唐雄燕博士,從電信運營商視角解答行業(yè)關心的問題。
唐雄燕,現(xiàn)任中國聯(lián)通研究院副院長、首席科學家,中國聯(lián)通科技委網絡專業(yè)主任委員,“新世紀百千萬人才工程”國家級人選。北京郵電大學工學博士,新加坡南洋理工大學博士后,德國柏林工業(yè)大學洪堡學者。兼任北京郵電大學兼職教授、博士生導師,工業(yè)和信息化部通信科技委委員兼?zhèn)魉团c接入專家組副組長,北京通信學會副理事長,中國通信學會理事兼信息通信網絡技術委員會副主任,中國光學工程學會常務理事兼光通信與信息網絡專家委員會主任,國際開放網絡基金會(ONF)董事。
唐雄燕博士具有20余年的電信新技術新業(yè)務研發(fā)與技術管理經驗,主要專業(yè)領域為寬帶通信、光纖傳輸、互聯(lián)網/物聯(lián)網、新一代網絡等,出版專著8部,發(fā)表技術論文150余篇。
以下為采訪問答記錄:
訊石:從運營商的角度看,您認為5G能給光通信行業(yè)帶來怎樣的發(fā)展前景?5G相關集采是否已到頂了?
唐雄燕:5G是我國“新基建”的龍頭,已成為今天和未來幾年信息通信行業(yè)的焦點,對經濟社會發(fā)展和全球科技競爭有著重大影響。5G也是目前光通信發(fā)展的核心驅動力之一,5G前傳與回傳離不開光通信支撐,5G業(yè)務發(fā)展還將引發(fā)云數(shù)據(jù)中心和骨干傳輸網容量的快速增長,帶來對數(shù)據(jù)中心內部和骨干網光傳輸?shù)男滦枨蟆?
5G基站理論峰值約為4G的25倍,理論均值約為4G的15倍,必然帶來更高帶寬的傳送承載要求。5G前傳接口速率以25Gbps為主,對于100MHz頻譜,每個基站需要6個25G光模塊;對于中國聯(lián)通與中國電信共建共享下的200MHz頻譜,每個基站站需要12個25G光模塊;未來還要進行4G頻率重耕,進一步增加對前傳接口的需求。
WDM成為提高纖芯利用率、緩解光纖資源消耗的必然選擇。但是具體采用什么WDM技術,近年受到了業(yè)界廣泛關注和討論。成本與可維護性是兩大關鍵技術決策要素,需要統(tǒng)籌考慮網絡建設成本和整個生命周期中的維護成本。業(yè)內目前存在CWDM、LAN-WDM、MWDM和可調諧DWDM(G.698.4)等多種前傳WDM方案。CWDM價格低廉,現(xiàn)階段被大量采用,但只有6波,且可維性差,難以滿足5G前傳長遠發(fā)展要求。后續(xù)要根據(jù)業(yè)務需求和產業(yè)成熟度,兼顧短期和長遠,進一步聚焦產業(yè)共識,研發(fā)與推廣新一代5G前傳技術。
5G的千兆接入能力也刺激光纖接入進一步提升帶寬,以光纖千兆接入為代表的固網5G(F5G)將與移動5G共同構筑起泛在寬帶基礎設施,支撐數(shù)字經濟發(fā)展。2021年3月國家工信部印發(fā)的《“雙千兆”網絡協(xié)同發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》中,提出用三年時間,基本建成全面覆蓋城市地區(qū)和有條件鄉(xiāng)鎮(zhèn)的“雙千兆”網絡基礎設施,實現(xiàn)固定和移動網絡普遍具備“千兆到戶”能力。
我國正在引領全球5G發(fā)展,截至2021年6月,我國5G基站數(shù)達到96.1萬,占全球70%,5G手機連接數(shù)達到3.65億,占全球80%。但5G發(fā)展空間依然巨大,相關集采并未到頂。
“十四五”期間5G依然是我國通信建設投資的主體,還需要建設數(shù)百萬的5G基站。5G網絡不僅承載個人用戶通信需求,更重要的是將支撐和賦能千行百業(yè)數(shù)字化轉型, 5G行業(yè)專網、5G室內覆蓋還處在初級階段,有待進一步建設和發(fā)展。
訊石:對于通信標準制定,您認為要如何才能規(guī)范化、少走彎路?從運營商的角度來看,光通信行業(yè)的企業(yè)在行業(yè)標準制定中應扮演什么樣的角色?如何做?
唐雄燕:標準是實現(xiàn)通信產業(yè)規(guī)模經濟的基礎,也是通信服務互聯(lián)互通的保障。國內外存在多個通信相關的標準組織,如ITU、3GPP、ETSI、IEEE、CCSA,還有許多專業(yè)性技術聯(lián)盟在從事標準工作,如與光通信相關的MSA、OIF、BBF等等。這些標準組織的工作各有側重,需要加強協(xié)作,避免技術標準的分裂。標準的制定過程往往是多方協(xié)商和博弈的過程,許多企業(yè)會參加多個標準組織,企業(yè)也需要通過自身的努力和主動協(xié)同促進技術標準的統(tǒng)一。
從運營商的角度來看,光通信企業(yè)是光模塊、光傳輸、光網絡等標準制定的主力,運營商、設備商和器件商在光通信相關標準制定過程中應該密切合作,使技術標準能夠兼顧產業(yè)鏈各方利益,有利于產業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。
各運營商可能有自身特殊的企業(yè)標準訴求,前面我提到的5G前傳和回傳標準,中國的三大運營商就有不同的技術選擇。技術分散給產業(yè)鏈帶來一定困擾,也不利于發(fā)揮產業(yè)規(guī)模優(yōu)勢降低成本,為此需要進一步統(tǒng)一技術標準,實現(xiàn)產業(yè)共贏,光通信企業(yè)可以利用自身對底層技術細節(jié)的深刻理解協(xié)助運營商確立最佳的技術標準。
訊石:您提到的“全光網絡是光網絡技術未來二十年發(fā)展動力”目前中國聯(lián)通做了哪些相關工作?挑戰(zhàn)有哪些?如何團結一致攻破這些挑戰(zhàn)?
唐雄燕:在接入網層面,我國全光接入網已全面建成,接入速率普遍提升到了100M,千兆接入成為FTTH寬帶發(fā)展的新趨勢,也是國家“雙千兆行動計劃”的目標。2020年,中國聯(lián)通推出了包括千兆5G、千兆WiFi和千兆FTTH的 “三千兆”業(yè)務,10G PON成為了是當前光纖接入的主流技術手段。為順應用戶接入速率進一步提升的要求,中國聯(lián)通正在與產業(yè)鏈一道共同推動50G PON標準化和技術成熟,同時還將積極推進工業(yè)PON在工業(yè)互聯(lián)網場景中的應用。
在骨干網層面,隨著傳輸速率不斷增長,對節(jié)點交叉能力的要求也越來越高。大容量電交叉的功耗問題愈加突出,全光組網受到更大重視,基于OTN/WDM/ROADM/OXC技術的智能光電混合組網成為組網趨勢。采用波長選擇開關、光背板等技術的全光交叉設備OXC,可以實現(xiàn)站內零連纖、即插即用、靈活調度、平滑擴容、超大容量波長調度,從而大幅節(jié)約機房空間和功耗。利用波長級光層路由、子波長級電層調度、光電協(xié)同組網,再加上SDN和WSON的智能控制功能,將大大提升光網絡效率、品質和服務能力。
中國聯(lián)通高度重視全光網絡建設,2018年,中國聯(lián)通啟動京津冀ROADM網建設,2019年又開始建設長三角ROADM區(qū)域網和珠三角ROADM區(qū)域網,這幾張ROADM網構建起中國聯(lián)通東部ROADM區(qū)域網。
在追求高速傳輸和組網的同時,如何降低設備成本成為了重大挑戰(zhàn)。低成本是推進WDM光網絡技術下沉,延伸至成本敏感的網絡邊緣,從而構建端到端全光網絡體系的關鍵。尤其是對于城域邊緣接入層及縣鄉(xiāng)網絡環(huán)境,迫切需要引入低成本100G WDM技術和低維度邊緣ROADM技術(以4維和9維為主)。
另外光網絡設備體系較為封閉,通常都是由傳統(tǒng)設備商研發(fā)和集成,不利于產業(yè)生態(tài)繁榮和開放創(chuàng)新。為此需要推進光網絡的開放和解耦,以便更快地引入新技術和促進產業(yè)競爭,增強產業(yè)活力,降低網絡成本,同時也有助于加速業(yè)務和服務創(chuàng)新,順應網絡云化大趨勢。
結語
隨著信息通信網絡向高速、高頻、高性價比的方向發(fā)展,長期以來支撐ICT行業(yè)進步的摩爾定律遇到瓶頸,傳統(tǒng)電子技術開始面臨距離、功耗等可持續(xù)發(fā)展問題。
唐博士表示:未來5-10年,為提升電子器件的高速處理能力并降低功耗,光與電技術將從各自獨立,走向光電一體,帶來芯片出光、光電合封等新產品形態(tài)。光通信技術將從傳統(tǒng)通信進一步向各個領域滲透,如:為提升數(shù)通設備高速端口的傳輸距離,將引入相干光通信技術;為實現(xiàn)家庭千兆品質覆蓋,光接入將從家庭FTTH延伸到房間FTTR;為實現(xiàn)萬物智聯(lián),光接入將延伸到機器(FTTM);為實現(xiàn)低軌衛(wèi)星之間的100Gbps高速數(shù)據(jù)傳輸,可以采用激光通信替代微波通信;為滿足水下移動設備的通信需求,可以采用穿透力更高的可見光通信替代無線通信。
在此,唐雄燕博士進一步呼吁,2021年是中國“十四五”規(guī)劃開局之年,面對新的產業(yè)發(fā)展機遇和國際競爭形勢,更需要產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)協(xié)同創(chuàng)新,推動我國光通信科技的自立自強,為數(shù)字經濟騰飛打造自主可控的全光底座,在賦能千行百業(yè)、千家萬戶高質量聯(lián)接的同時,實現(xiàn)光通信產業(yè)自身的高質量發(fā)展。
感謝唐雄燕博士接受訊石采訪,同時訊石也向時光人物——唐雄燕博士致敬。感恩時光人物毫無保留的經驗分享,對行業(yè)的付出,是我們學習的榜樣。
新聞來源:訊石光通訊網
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