運(yùn)營商的骨干網(wǎng)與5G網(wǎng)絡(luò)商用已同步進(jìn)入了單波200G時代

新基建加速5G網(wǎng)絡(luò)部署的同時，也推動著運(yùn)營商骨干網(wǎng)進(jìn)入單波200G時代。而骨干網(wǎng)更是新基建中的“新基建”。

據(jù)了解，日前中國移動公布了其省際骨干傳送網(wǎng)十三期新建工程傳輸設(shè)備集中采購中標(biāo)候選人名單，華為技術(shù)有限公司和中興通訊股份有限公司分別中標(biāo)東部區(qū)域平面和西部區(qū)域平面的WDM/OTN設(shè)備板卡及端口集采。

值得注意的是，此次是中國移動第一次在省干網(wǎng)傳輸層面集采200G OTN系統(tǒng)，同時也是國內(nèi)三大運(yùn)營商中第一家集采該系統(tǒng)的運(yùn)營商，如果進(jìn)展順利，建成后也會是國內(nèi)第一張單波200G骨干網(wǎng)。

盡管在2019年，中國電信和中國聯(lián)通都只是進(jìn)行100G WDM/OTN設(shè)備集采，繼續(xù)擴(kuò)容兩者單波100G全光網(wǎng)絡(luò)，但是兩家運(yùn)營商很早就進(jìn)行了單波200G和400G骨干網(wǎng)相關(guān)測試，甚至還進(jìn)行了少量集采。隨著5G網(wǎng)絡(luò)部署速度加快，預(yù)計這兩家運(yùn)營商也很快會把超100G骨干網(wǎng)OTN系統(tǒng)納入集采計劃。

為什么要新建200G骨干網(wǎng)？

新建單波200G骨干網(wǎng)主要的原因是現(xiàn)有骨干網(wǎng)帶寬難以滿足未來5G大規(guī)模商用后的實際需求。

三大運(yùn)營商已經(jīng)建成了單波100G骨干網(wǎng)，并進(jìn)行了數(shù)輪擴(kuò)容來滿足不斷增長的流量需求。

據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2019年，移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量消費(fèi)達(dá)1220億GB，比上年增長71.6%。截至去年12月底，互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入端口數(shù)量達(dá)到9.16億個，其中光纖接入（FTTH/0）端口達(dá)到8.36億個。

目前，全國正在推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，5G就是新基建七大領(lǐng)域之一。5G時代承載帶寬需求的大幅度上升、網(wǎng)絡(luò)扁平化、大型中心機(jī)房和數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)，將給骨干網(wǎng)提出巨大挑戰(zhàn)，有專家認(rèn)為，目前單波100G骨干網(wǎng)難以滿足5G商用成熟之后的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求。

工信部通信科技委常務(wù)副主任、中國電信集團(tuán)公司科技委主任韋樂平預(yù)計，中國骨干網(wǎng)容量將在2020年突破1Pbps，2022年有望接近1.4Pbps。

而骨干網(wǎng)的擴(kuò)容不像電燈即開即用，需要運(yùn)營商提前規(guī)劃與建設(shè)，所以中國移動在2020年初啟動了這次200G OTN骨干網(wǎng)集采。

值得注意的是，有專家指出，骨干網(wǎng)正在向400G、600G演進(jìn)，預(yù)計2021年1T設(shè)備成熟。

事實也的確如此。據(jù)悉，2016年至今，中國聯(lián)通、中國移動、中國電信先后啟動了單波400G系統(tǒng)測試，其中中國聯(lián)通還于2018年啟動了適用于400G系統(tǒng)的G.654.E光纖光纜集采。這意味著400G時代也將不遠(yuǎn)。

骨干網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)有哪些？

盡管OTN技術(shù)應(yīng)用于骨干網(wǎng)已是主流，但是參與骨干網(wǎng)建設(shè)的不只有OTN廠商。

據(jù)了解，中國互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)主要采用分層匯接方式，縱向分為骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)和接入網(wǎng)三個層級。其中，骨干網(wǎng)是最頂層的省際高速網(wǎng)絡(luò)，基礎(chǔ)電信運(yùn)營商在各省省會及主要城市設(shè)置骨干節(jié)點(diǎn)，并在節(jié)點(diǎn)間設(shè)置直聯(lián)鏈路，共同構(gòu)成骨干網(wǎng)。

經(jīng)過多年的建設(shè)與發(fā)展，目前全國共有七張骨干網(wǎng)，其中由三大運(yùn)營商建設(shè)和管理的共有四張，分別是中國電信的CHINANET 163、CN2，中國移動的CMNET和中國聯(lián)通的China169。

三大運(yùn)營商骨干網(wǎng)的架構(gòu)大同小異，主要設(shè)置核心層（核心節(jié)點(diǎn)）和大區(qū)層（匯聚節(jié)點(diǎn)、接入節(jié)點(diǎn)），核心層的功能主要是提供與國際互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通，以及提供大區(qū)之間信息交換的通路，大區(qū)層主要提供大區(qū)內(nèi)的信息交換以及接入網(wǎng)接入骨干網(wǎng)。大區(qū)之間通信必須經(jīng)過核心層。

不過，近年來，運(yùn)營商一直推進(jìn)骨干網(wǎng)架構(gòu)向扁平化方向演進(jìn)，增加核心節(jié)點(diǎn)數(shù)量，壓縮接入節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，讓更多大型城市城域網(wǎng)直接接入骨干網(wǎng)，減少路由節(jié)點(diǎn)，使信息傳輸更加簡捷高效。

無論是無論是核心節(jié)點(diǎn)，還是接入節(jié)點(diǎn)都會設(shè)置若干臺路由器和交換機(jī)，這些節(jié)點(diǎn)通過OTN設(shè)備和全光網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，采用BGP、IS-IS等協(xié)議進(jìn)行信息傳輸。

通過近幾年運(yùn)營商集采招標(biāo)分析，建設(shè)一張骨干網(wǎng)的主要網(wǎng)元是OTN設(shè)備、路由器、交換機(jī)、光纖光纜等，其他網(wǎng)元還有DRA設(shè)備、光保護(hù)系統(tǒng)、質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)管系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)，以及工程設(shè)計、工程建設(shè)、工程監(jiān)理服務(wù)等。

總結(jié)來看，OTN設(shè)備廠商主要有華為、中興通訊、烽火通信和上海諾基亞貝爾，核心路由器供應(yīng)商是華為，高端路由器的供應(yīng)商是華為、中興通訊、新華三等，高端交換機(jī)的供應(yīng)商有華為、銳捷網(wǎng)絡(luò)等，光纖光纜供應(yīng)商主要有長飛光纖、烽火通信、亨通光電、中天科技、杭州富通、通鼎互聯(lián)等，光器件供應(yīng)商有光迅科技、班納德通訊、杰鑫科技等，DRA設(shè)備供應(yīng)商以華為和中興通訊為主，OLP設(shè)備、光線路保護(hù)單板、色散補(bǔ)償單元、光纖放大器、纜線、光衰器的供應(yīng)商是光迅科技、班納德通訊、杰鑫科技等，DDOS防護(hù)設(shè)備供應(yīng)商有華為、杭州迪普、北京神州綠盟等。另外還有大批骨干網(wǎng)工程設(shè)計、施工、監(jiān)理服務(wù)供應(yīng)商。

向400G演進(jìn)還有多遠(yuǎn)？

業(yè)界一直都有推動400G骨干網(wǎng)建設(shè)的呼聲，還曾預(yù)測這一需求會在2020年左右出現(xiàn)，不過一直因為成本原因未能成行。如今中國移動計劃新建200G骨干網(wǎng)，但在集采中也為向400G演進(jìn)預(yù)留了空間。據(jù)悉，華為和中興通訊相關(guān)產(chǎn)品和解決方案均支持200G、400G、1T傳輸速率。

向超100G方向演進(jìn)最大的障礙在于無中繼傳輸距離。在普遍壓縮資本開支的大背景下，運(yùn)營商希望在增加光傳送速率的同時保證更長的傳輸距離，減少電中繼站點(diǎn)的部署來降低骨干網(wǎng)的建設(shè)成本。華為表示其OTN產(chǎn)品基于業(yè)界領(lǐng)先的Super 200G技術(shù)，可實現(xiàn)長達(dá)5000公里無電中繼傳送;中興通訊則支持1700公里無電中繼傳送。

除了華為和中興通訊，烽火通信與上海諾基亞貝爾此前也曾中標(biāo)過三大運(yùn)營商100G骨干網(wǎng)相關(guān)項目集采，但是落選此次中國移動新建200G骨干網(wǎng)集采，似乎意味著產(chǎn)業(yè)鏈向超100G方向演進(jìn)的技術(shù)儲備還有較大的上升空間。

值得注意的是，中國移動此次僅集采了WDM/OTN設(shè)備板卡及端口，但是建設(shè)一張200G骨干網(wǎng)不僅僅需要OTN設(shè)備，還需要路由器、交換機(jī)等其他網(wǎng)元，特別是光纖光纜。

一般光纖的壽命是20年，為了滿足5G網(wǎng)絡(luò)的需求，運(yùn)營商在集采光纖光纜之時必須考慮未來10年到20年的網(wǎng)絡(luò)需求，而未來網(wǎng)絡(luò)需求的重點(diǎn)是400G，乃至1T的速率，就意味著運(yùn)營商需要提前部署支持200G、400G系統(tǒng)的光纖光纜產(chǎn)品，比如G.654.E光纖。

據(jù)了解，中國移動此次新建骨干網(wǎng)的長度合計是10.59萬公里。如果按照一條骨干網(wǎng)光纜為48芯計算，那么此次鋪設(shè)一根光纜所需光纖數(shù)量為508.32萬芯公里，但是實際采購量可能還要多于這個數(shù)字。

盡管從成本考慮，新建骨干網(wǎng)不能全部采用G.654.E光纖，多數(shù)情況下是G.652.D和G.654.E光纖混纜，但是此次即將出現(xiàn)的需求對于光纖光纜廠商而言也將是一筆大單。畢竟骨干網(wǎng)的需求總量本就不高，此前河北移動省內(nèi)骨干傳送網(wǎng)加芯超低損G.654E型光纜框架項目中G.654.E光纖集采量僅有約2.7萬芯公里;中國聯(lián)通為京漢廣光纜湖南段等5條省級光纜線路建設(shè)項目進(jìn)行了二次招標(biāo)，G.654.E光纜及混纜的需求量也只有約2971皮長公里。

目前能夠供貨G.654.E光纖的廠商主要有長飛光纖、亨通光電、烽火通信、杭州富通等幾大家巨頭。其實不只有光纖光纜廠商，還有光器件、路由器、交換機(jī)，以及其他網(wǎng)元制造商，都將在200G骨干網(wǎng)建設(shè)中獲益。

單波200G骨干網(wǎng)建設(shè)在即，這是5G大規(guī)模部署中重要的一步，亦是未來5G大規(guī)模商用前運(yùn)營商固定光網(wǎng)絡(luò)的必要升級，但并非終點(diǎn)。因為隨著5G應(yīng)用的逐步增加，萬物互聯(lián)成為可能之后，向400G演進(jìn)將是骨干網(wǎng)的必然選擇?？紤]到三大運(yùn)營商骨干網(wǎng)完成向100G演進(jìn)的時間點(diǎn)距今只有5到6年的光景，如今又要開始200G骨干網(wǎng)的建設(shè)，那意味著在新基建的推動下400G時代或許已不再遙遠(yuǎn)。