中國聯(lián)通王光全：5G承載對光模塊的需求分析及應(yīng)用探討

本月，由人民郵電出版社主辦、通信世界全媒體承辦以“5G商用 承載先行”為主題的“2018年5G承載產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會”在北京亮馬河會議中心召開。中國聯(lián)通網(wǎng)研院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究部主任王光全發(fā)表了題為“5G承載對光模塊的需求分析及應(yīng)用探討”的重磅演講。

中國聯(lián)通網(wǎng)研院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究部主任  王光全

5G承載對光模塊帶來明顯變化

王光全表示，5G承載對光模塊帶來了與以往不同的變化。前傳中，10Gb/s、25Gb/s等高速業(yè)務(wù)接入，大量拉遠(yuǎn)基站對接入主干光纖產(chǎn)生大量需求；業(yè)務(wù)要求網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延；不同速率和不同波長自適應(yīng)，需要降低維護(hù)成本，具備對光模塊簡單維護(hù)管理能力；需要降低功耗，適應(yīng)塔上、路邊、室內(nèi)等不同工作環(huán)境，工業(yè)級產(chǎn)品可靠性要求；數(shù)量大量增加，要求低成本。

中傳中，宏基站高速業(yè)務(wù)接口使得接入環(huán)線速帶寬迅速增加，需同時(shí)兼顧業(yè)務(wù)收斂與網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性；BBU池組化使得WDM技術(shù)下沉到宏基站接入，WDM系統(tǒng)線路速率選擇成為重點(diǎn)，從運(yùn)維和成本考慮，減少WDM系統(tǒng)線路接口種類成為必然。

回傳中，基站接入業(yè)務(wù)帶寬的迅猛增加使得回傳業(yè)務(wù)達(dá)到數(shù)百Gb/s及數(shù)Tb/s，WDM系統(tǒng)應(yīng)用已成為常態(tài)；低成本100G/400G WDM系統(tǒng)將會規(guī)模建設(shè)。

構(gòu)建融合城域超寬帶網(wǎng)絡(luò)已成發(fā)展趨勢

如何基于同一張基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)接入和服務(wù)能力供給，充分利用光纖資源，提高CAPEX投資有效性，減少固定資產(chǎn)的折舊和無效沉淀，最大化利用光纖資源？是運(yùn)營商基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)投資中需慎重思考的問題。

在王光全看來，這首先需要長期地看待投資有效性和合理性，充分考慮未來技術(shù)發(fā)展對光纖資源的影響，而不是在接入層網(wǎng)絡(luò)簡單考慮采用光纖解決所有接入問題；其次，基礎(chǔ)資源共建共享以及歸于鐵塔公司后，考慮到租賃費(fèi)用等因素，提高基礎(chǔ)資源利用率已迫在眉睫；最后，WDM技術(shù)下沉已成為共識，在城域網(wǎng)絡(luò)邊緣引入WDM，降低光纖資源消耗，提高纖芯利用率，降低網(wǎng)絡(luò)，是城域網(wǎng)發(fā)展的重要趨勢。

“以統(tǒng)一超寬帶連接為契機(jī)，打破固移網(wǎng)絡(luò)壁壘，構(gòu)建固定和移動融合的城域基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)體系，可實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源有效共享。固移融合、綜合業(yè)務(wù)接入策略的實(shí)施，是包括中國聯(lián)通在內(nèi)的國內(nèi)外綜合業(yè)務(wù)運(yùn)營商向超寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然選擇。”王光全如是說。

針對不同場景，應(yīng)用不同速率光模塊

經(jīng)過多年網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，運(yùn)營商已經(jīng)形成了較為穩(wěn)定的城域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。目前光纖直驅(qū)RRU拉遠(yuǎn)是主要建設(shè)模式，單個(gè)S111站，DU和AAU間需要6芯光纖直連，單纖雙向需要3芯，施工和維護(hù)管理都比較簡單，可滿足前傳接口性能要求；但是對城域接入主干光纜和接入配線光纜消耗量大，尤其是接入主干光纜。在光纜纖芯容量允許情況下，是較為經(jīng)濟(jì)可行方案。但接入主干光纜的建設(shè)涉及到局房管孔資源等，獲取難度大及成本高，尤其是在密集城區(qū)。

基于WDM光模塊的前傳組網(wǎng)方面，采用可調(diào)激光器技術(shù)來實(shí)現(xiàn)由中國聯(lián)通主導(dǎo)的ITU-T G.698.4（前G.metro）所規(guī)范的端口無關(guān)功能，該系統(tǒng)可自動將其光模塊波長調(diào)節(jié)至其所連OD/OM或OADM端口；光模塊只需正確連接端口，上電后即可正常工作，無需波長配置；極大簡化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)，減少備品種類和數(shù)量。

關(guān)于5G中傳/回傳光模塊需求，王光全指出，在接入層，考慮到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)BBU集中化程度差異，在集中化程度較高地區(qū)采用高線路速率DWDM系統(tǒng)，如100G PAM4，距離可達(dá)40km；在集中化程度較低地區(qū)，可采用10G/25G DWDM或其他技術(shù)組網(wǎng)，是否需要可調(diào)諧技術(shù)視應(yīng)用場景而定。

在核心匯聚層，以100G DWDM來承載上層IP網(wǎng)絡(luò)，可采用低成本城域100G技術(shù)，工作距離在100km以內(nèi)，也可細(xì)分為40km和100km兩種（視成本差異和對網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的影響），包括基于硅光集成的低成本相干和非相干技術(shù)，與城域數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)共享產(chǎn)業(yè)鏈。

考慮到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的需要，在光模塊價(jià)格相差不大的情況下，建議盡量減少WDM線路接口速率的種類。

希望25G可調(diào)諧光模塊盡快規(guī)模產(chǎn)業(yè)化

當(dāng)總結(jié)5G承載中光模塊應(yīng)用建議時(shí)，王光全表示，業(yè)務(wù)光接口種類要充分滿足業(yè)務(wù)側(cè)不同需求，前傳中建議10Gb/s、25Gb/s采用可調(diào)諧光收發(fā)模塊，應(yīng)對光纖不足問題；中傳中，低成本線路速率光模塊解決WDM下沉后的網(wǎng)絡(luò)成本和業(yè)務(wù)發(fā)展問題；回傳中，相干或非相干100G、400G以及更高速率光模塊，滿足高速WDM系統(tǒng)傳輸。

“10Gb/s、25Gb/s可調(diào)諧激光器應(yīng)用于移動前傳，會在今年或者明年內(nèi)使用。中國聯(lián)通也會從今年7月開始陸續(xù)進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證。雖然當(dāng)前光模塊廠家遇到了色散、功率預(yù)算等各種困難，但相信光模塊廠家可以克服，也希望25G可調(diào)諧光模塊能夠盡快實(shí)現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。”王光全如是說。

“國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈和應(yīng)用單位應(yīng)加大對光芯片模塊的研發(fā)和應(yīng)用支撐力度，推進(jìn)核心技術(shù)國產(chǎn)化。”王光全呼吁。