5G商用將對整個通信生態(tài)產(chǎn)生蝴蝶效應(yīng)

經(jīng)過2008—2017年的黃金10年之后，我國光通信行業(yè)從2018年開始進入了全面調(diào)整的新階段。在這一階段，雖然運營商集采規(guī)模變化不大，但是價格的腰斬使得整體市場盤子縮減，光通信企業(yè)普遍受到影響。面對這樣的狀況，整個行業(yè)都在突破創(chuàng)新，尋求下一個增長點，那么在我國FTTH建設(shè)基本到位、光纖寬帶高度普及的情況下，拉動光通信市場增長的下一駕“馬車”何在？

近日，在“2019年全球光纖光纜大會”上，與會專家對5G的拉動作用普遍給出了積極預(yù)期。從各方觀點來看，5G不僅將是光通信市場的下一個增長點，更將帶動接入網(wǎng)、城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)和承載傳送網(wǎng)等各個層面的技術(shù)變革。

完整的5G網(wǎng)絡(luò)包括接入、傳送、城域、骨干等多個環(huán)節(jié)，5G的發(fā)展帶動光通信增長是不言而喻的。

從基站角度看，5G基站UDN（超密集組網(wǎng)）和C-RAN架構(gòu)的引入都將催生光纖光纜的規(guī)模需求。5G運行在中高頻段上，相比4G而言單站覆蓋面積變小、基站數(shù)量增多，運營商普遍將使用“宏基站+小基站”UDN組網(wǎng)的方式實現(xiàn)5G覆蓋。中國信息通信研究院副院長何桂立預(yù)計，5G宏基站數(shù)量將是4G宏基站的2倍以上，小基站數(shù)量則為2～3倍，基站數(shù)量的倍增將催生5G承載網(wǎng)對光纖光纜資源的大量需求。

除了密度的增加，相比4G基站的“BBU+RRU”組成方式，5G基站的組成也演變成了“CU+DU+AAU”，且引入了C-RAN架構(gòu)，其中DU和AAU之間存在大量連接，CU和DU之間也采用光纖直連，這些也帶來了光纖需求的增長。

從骨干網(wǎng)和海底光纜角度看，5G也將帶來需求的增長?！?G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)?！焙喂鹆⒈硎?，“目前100G骨干網(wǎng)已經(jīng)捉襟見肘，正在向200G/400G/600G演進，預(yù)計2021年單波1T設(shè)備成熟。而海纜是連通全球網(wǎng)絡(luò)的大動脈，海纜承載著98%的國際帶寬，因此全球5G的發(fā)展必將帶動海纜需求的增長。”

從數(shù)據(jù)中心角度看，何桂立認為，5G高帶寬、廣連接的特點將帶動數(shù)據(jù)處理量爆炸式增長，對數(shù)據(jù)中心建設(shè)提出更高需求，推動更大規(guī)模數(shù)據(jù)中心部署，使得數(shù)據(jù)連接從100G向400G邁進。此外，5G低時延應(yīng)用將促使數(shù)據(jù)中心向邊緣下沉，帶動邊緣數(shù)據(jù)中心發(fā)展。上述數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，為光纖光纜提供了很好的發(fā)展機會。

不過，5G究竟能帶來多大規(guī)模的增長，目前業(yè)界還沒有形成共識。何桂立認為，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將給光纖光纜行業(yè)帶來極大的利好。還有機構(gòu)給出了具體數(shù)字，提出過去幾十年中國累積消耗了近20億芯公里的光纜，預(yù)計從5G元年開始的10年間這一數(shù)字將會增長到30億芯公里。

但是，來自烽火通信的專家表示，5G雖已商用，但是大規(guī)模建設(shè)尚未開始，目前階段性供大于求的狀況仍然存在。中國移動通信集團設(shè)計院有線所所長高軍詩認為，相對過去幾年FTTH“大水漫灌”建設(shè)模式覆蓋5億家庭帶來的巨大需求相比，5G數(shù)百萬基站帶來的需求規(guī)模相對較小，且4G和5G將長期共存，因此5G需求會平穩(wěn)地釋放?！笆艽擞绊?，光通信市場從過去的高速增長階段，轉(zhuǎn)入到了現(xiàn)在需求相對平穩(wěn)的‘新常態(tài)’階段?！备哕娫娭赋?。

以5G為代表的新一代通信技術(shù)不僅給光通信行業(yè)帶來了新需求，也給其技術(shù)變革帶來了新動力。與會專家認為，受5G、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等的影響，骨干光網(wǎng)絡(luò)、城域傳送技術(shù)、光接入網(wǎng)都出現(xiàn)了新趨勢。

康寧光通信中國高級光纖產(chǎn)品管理經(jīng)理陳皓表示，面對5G時代和全云化的到來，超大帶寬已經(jīng)成為運營商最基本的網(wǎng)絡(luò)需求。100G在城域和長途網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛部署，200G/400G作為100G的升級版本也已開始部署，G.654E光纖的大有效面積和超低損耗特性將有效提升系統(tǒng)傳輸性能，更好應(yīng)對200G/400G系統(tǒng)的OSNR需求。

中國信息通信研究院技術(shù)與標準研究所所長敖立從骨干、城域、接入角度進行了深入分析。

其中，骨干光網(wǎng)正在向超高速率、超大容量持續(xù)演進?！坝梢苿踊ヂ?lián)網(wǎng)和5G帶來的城域核心及干線需求不斷上升推動著高速光通信持續(xù)演進，過去的30年速率從2.5Gbit/s提升至400Gbit/s，頻譜效率提升了160倍，ROADM步入了商用階段；未來骨干光網(wǎng)升級還將繼續(xù)，現(xiàn)在600G/800G芯片已開始研制，單載波1T也已開始試驗?！卑搅⒈硎?。

城域傳送技術(shù)則呈現(xiàn)出了多樣融合的發(fā)展態(tài)勢。在5G傳送方面，SPN、增強型OTN、增強型IP?RAN等5G回傳技術(shù)發(fā)展趨于平穩(wěn)，基于WDM的5G前傳面臨有源和無源方面的方案選擇；光模塊借助5G和國產(chǎn)化能力推動成為關(guān)注焦點，目前技術(shù)方案復(fù)雜有待聚焦。

在5G的推動下，光接入網(wǎng)向著超寬、智能、融合的方向發(fā)展。超寬是指建立全光全業(yè)務(wù)平臺，支持50G或者更高容量，滿足不同時延的傳輸需求，目前10G PON已經(jīng)規(guī)模商用，50G?TDM-PON是下一步發(fā)展方向，ITU-T正在有條不紊地開發(fā)相關(guān)標準。智能是指實現(xiàn)快速、靈活、智能的管控，包括靈活的網(wǎng)絡(luò)切片、端到端的自動化部署、智能化的調(diào)優(yōu)和排障，此外隨著應(yīng)用場景的增多，光接入網(wǎng)還能夠根據(jù)不同業(yè)務(wù)的需求，從物理層技術(shù)、MAC層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)和內(nèi)容部署等不同層面對時延做出適配。融合是指控制與網(wǎng)關(guān)功能虛擬化，接入網(wǎng)和城域網(wǎng)在邊緣出現(xiàn)融合的趨勢。

此外，智能電網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等場景的出現(xiàn)，對光纖和無線網(wǎng)絡(luò)的融合提出了需求。有線和無線傳輸各有其優(yōu)劣勢，在復(fù)雜的應(yīng)用場景中，要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的低成本、高效覆蓋，就需要將有線和無線有機結(jié)合，充分發(fā)揮各自在帶寬、穩(wěn)定性、靈活性方面的優(yōu)勢。

5G商用，承載先行。在承載傳送方面，與會運營商專家介紹了目前各自的進展。

高軍詩表示，5G前傳組網(wǎng)可以分為D-RAN和C-RAN兩種組網(wǎng)架構(gòu)，以及D-RAN、C-RAN小集中和C-RAN大集中三種部署模式。由于5G存在密集覆蓋及低成本建網(wǎng)的需求，因此C-RAN將成為5G前傳網(wǎng)絡(luò)的主要組網(wǎng)場景。

5G前傳組網(wǎng)方案對接入層光纖光纜提出了需求?！耙訡-RAN為主的5G前傳組網(wǎng)方案，促使接入層光纖需求大大增加。”高軍詩認為，在熱點區(qū)域單個微網(wǎng)格內(nèi)，“基站+家寬”纖芯需求至少為56芯，如果考慮備用纖芯，則遠大于現(xiàn)網(wǎng)部署的48芯芯數(shù)。

在前傳承載方面，與會專家對光纖直驅(qū)和WDM形成共識，具體細節(jié)則稍有區(qū)別。在高軍詩和中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院高工沈世奎看來，光纖直驅(qū)作為傳統(tǒng)方式將會在5G前傳中發(fā)揮作用，但是由于比較耗費光纖，因此會與WDM相互補充，但是未來主流方式是WDM。

在WDM方面，中國移動又細分出了無源波分、半有源波分兩種方案。高軍詩分析，無源波分成本低、易維護但無保護；而半有源波分遠端無源兼顧成本還可以保護。高軍詩表示，5G前傳要求縮小傳輸設(shè)備體積，中國移動正極力推動半有源的方式。

沈世奎表示，城域接入型WDM系統(tǒng)支持多業(yè)務(wù)綜合承載接入、移動前傳、室分和CPE專線等，可作為城域網(wǎng)設(shè)備的延伸擴展，同時支持與OTN等技術(shù)融合。中國聯(lián)通在WDM方面已經(jīng)行動起來。沈世奎介紹，中國聯(lián)通正在組織WDM系統(tǒng)的驗證測試，即將進行現(xiàn)網(wǎng)試商用。

成本是運營商部署網(wǎng)絡(luò)重點考慮的問題。沈世奎建議，比較前傳網(wǎng)絡(luò)不同解決方案時，必須統(tǒng)籌綜合考慮網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和生命周期中的維護成本，不僅是初期簡單的光模塊成本。

5G商用將對整個通信生態(tài)產(chǎn)生蝴蝶效應(yīng)，雖然尚不能確定5G對光通信的需求量有多大、需求釋放節(jié)奏如何，但光通信網(wǎng)絡(luò)作為“幕后英雄”，將在5G商用大潮中迎來曙光。