IFOC 2020｜中國(guó)聯(lián)通唐雄燕：WDM是5G前傳必然選擇

  ICC訊 (編輯：Nicole)9月7-8日，第19屆訊石光纖通訊市場(chǎng)暨技術(shù)專題研討會(huì)(IFOC 2020)在深圳大中華喜來(lái)登圓滿舉辦。9月8日，中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院首席科學(xué)家唐雄燕博士在主論壇上發(fā)表《新基建下的光通信新機(jī)遇》的主題演講，探討5G新基建下光通信產(chǎn)業(yè)鏈的機(jī)遇及WDM技術(shù)發(fā)展。

  “新基建”以ICT和數(shù)字化為特征的新型基礎(chǔ)設(shè)施，雖未直接提光通信，但光通信作為幕后英雄必將獲得更大發(fā)展機(jī)遇。而5G作為新基建的龍頭，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的助推器，推動(dòng)運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)型升級(jí)。中國(guó)5G發(fā)展全球遙遙領(lǐng)先，截至2020年8月底我國(guó)5G基站累計(jì)達(dá)到48萬(wàn)個(gè)，預(yù)計(jì)年底有望超過70萬(wàn)個(gè)。截至8月底，5G終端連接數(shù)已超過1億。

  5G機(jī)遇與挑戰(zhàn)有哪些呢?

  在新基建下，5G面臨的挑戰(zhàn)包括三大方面：商業(yè)方面，盈利的業(yè)務(wù)在哪?2C市場(chǎng)飽和，收益難以增長(zhǎng);2B市場(chǎng)潛力大，但需要培育，競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)也較復(fù)雜。建設(shè)投資方面，如何降低設(shè)備成本?如何通過共建共享減少建設(shè)量?在運(yùn)營(yíng)商自身業(yè)務(wù)增長(zhǎng)乏力的背景下，投資來(lái)源在哪里?網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，SBA與云化網(wǎng)絡(luò)，NR與高頻段通信(能耗，覆蓋)，網(wǎng)絡(luò)切片與MEC。

  唐博士表示：面對(duì)5G建設(shè)挑戰(zhàn)，中國(guó)電信與中國(guó)聯(lián)通攜手合作，共建共享5G無(wú)線接入網(wǎng)，獨(dú)立建設(shè)核心網(wǎng)。在中國(guó)電信作為主導(dǎo)運(yùn)營(yíng)商的南方21省市由中國(guó)電信主導(dǎo)建設(shè)5G無(wú)線接入網(wǎng);在中國(guó)聯(lián)通作為主導(dǎo)運(yùn)營(yíng)商的北方10省由中國(guó)聯(lián)通主導(dǎo)建設(shè)5G無(wú)線接入網(wǎng)。主要大型城市由雙方共同建設(shè)，共享3.5G頻段共200M，實(shí)現(xiàn)接入速率2.7Gbps，帶寬、容量、建設(shè)步伐及覆蓋范圍等方面的翻倍。

  光網(wǎng)絡(luò)是推動(dòng)和支撐業(yè)務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ)，唐博士從5G承載、云光融合及智能開放三個(gè)方面展開討論。

  C-RAN組網(wǎng)架構(gòu)是5G承載網(wǎng)基礎(chǔ)。C-RAN架構(gòu)成為共識(shí)，傳輸承載網(wǎng)需全面進(jìn)行基礎(chǔ)架構(gòu)調(diào)整，組網(wǎng)原則從以基站為主組環(huán)，演進(jìn)到以綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(BBU集中點(diǎn))為主組環(huán)，AAU-BBU星型接入。兼顧網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可靠性和可伸縮性，降低網(wǎng)絡(luò)成本。綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)數(shù)量遠(yuǎn)少于基站數(shù)量，可以構(gòu)建穩(wěn)定、可靠、大容量的接入層網(wǎng)絡(luò)。

  WDM是5G前傳必然選擇，需平衡短期建設(shè)成本和長(zhǎng)期運(yùn)維成本。5G速率以為25Gb/s為主;100MHz頻譜，每站需6個(gè)25G光模塊;200MHz頻譜，每站需12個(gè)25G光模塊;未來(lái)4G頻率(2.1G)重耕，需要更多前傳接口。光纖直驅(qū)，將消耗巨量光纖資源。WDM是提高纖芯利用率，緩解光纖資源消耗的必由之路。

  唐博士表示：百萬(wàn)量級(jí)海量站點(diǎn)，應(yīng)具備簡(jiǎn)單高效可維護(hù)管理能力，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維復(fù)雜度，從而降低TCO。半有源是重要手段。前傳方案必須統(tǒng)籌考慮網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和整個(gè)生命周期中的維護(hù)成本，而不僅僅初期光模塊成本。從長(zhǎng)期可靠性來(lái)看，要避免前傳設(shè)備及光模塊替換引起的成本增加。同時(shí)要避免室外應(yīng)用時(shí)，上站上塔等維護(hù)操作帶來(lái)施工維護(hù)成本增加。

  中國(guó)聯(lián)通推動(dòng)基于G.698.4的城域接入型WDM發(fā)展

  從骨干網(wǎng)到城域核心，再到城域邊緣，DWDM下沉成為發(fā)展趨勢(shì)。ITU-T制定面向城域綜合承載的G.698.4標(biāo)準(zhǔn)(G.metro)。采用波長(zhǎng)可調(diào)諧DWDM光模塊，具備端口無(wú)關(guān)，波長(zhǎng)自適應(yīng)特性，系統(tǒng)容量大，且極大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維，并減少備品的種類和數(shù)量。

  關(guān)鍵技術(shù)特性有以下三點(diǎn)：
      一、低成本可調(diào)諧激光器，波長(zhǎng)調(diào)諧范圍包括6波、12波、20波和40波等，系統(tǒng)容量大 ? 基于小信號(hào)調(diào)制(調(diào)頂技術(shù))的消息通道機(jī)制，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)自動(dòng)適配和遠(yuǎn)程管控，即插即用。該機(jī)制已被其他WDM前傳方案借鑒；
      二、光模塊型號(hào)歸一化，極大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維；
      三、支持有源和半有源等多種靈活型態(tài)部署,支持獨(dú)立部署和多平臺(tái)集成(WDM/OTN/IPRAN)。

  唐博士提到：將低成本DWDM技術(shù)應(yīng)用于城域邊緣接入層，包括移動(dòng)前傳、室內(nèi)分布和CPE專線接入等場(chǎng)景，提供光波長(zhǎng)級(jí)連接的硬管道，可以較好地解決城域多業(yè)務(wù)綜合接入對(duì)接入主干光纜和配線段光纜的光纖芯數(shù)依賴。

  談及G.metro可調(diào)諧光模塊產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用進(jìn)展，唐博士透露：10G可調(diào)諧光模塊，已有多個(gè)公司可提供產(chǎn)品。而25G可調(diào)諧光模塊，國(guó)內(nèi)外已有多個(gè)光模塊公司可提供進(jìn)行測(cè)試，國(guó)內(nèi)處于量產(chǎn)和即將量產(chǎn)階段。2020年7月初，中國(guó)聯(lián)通啟動(dòng)5G波分前傳集采測(cè)試功能，在無(wú)源CWDM方案外，首次將波長(zhǎng)自適應(yīng)城域接入型WDM(G.metro)方案納入。當(dāng)前共有6個(gè)設(shè)備商已完成系統(tǒng)適配，其中第一批2個(gè)設(shè)備商正在聯(lián)通研究院進(jìn)行集采測(cè)試，另有多個(gè)設(shè)備商在系統(tǒng)開發(fā)中。預(yù)計(jì)將在2020年Q4，完成實(shí)驗(yàn)室測(cè)試后，進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)。而海外多個(gè)運(yùn)營(yíng)商已部署基于可調(diào)諧光模塊的波分前傳解決方案

      IP承載技術(shù)成為5G回傳基礎(chǔ)，各運(yùn)營(yíng)商的5G承載方案各有特點(diǎn)，但都是基于IP技術(shù)。SR、IPv6、FlexE硬切片、確定性網(wǎng)絡(luò)成為5G承載網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)關(guān)鍵。IP技術(shù)與傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在理念上逐漸互相參考和借鑒，SRv6成為未來(lái)承載網(wǎng)技術(shù)的重要方向。接口方面，50G、100G技術(shù)下沉到移動(dòng)回傳網(wǎng)的接入層(50G PAM4，低成本100G光模塊)。

  云網(wǎng)融合是行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型必然要求，是運(yùn)營(yíng)商服務(wù)新趨勢(shì)。面向云的高速高品質(zhì)專線成為運(yùn)營(yíng)商產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的制高點(diǎn)。中國(guó)聯(lián)通骨干傳送網(wǎng)中，CHINA 169占比逐年下降，互聯(lián)網(wǎng)、政企等大客戶專線業(yè)務(wù)呈現(xiàn)快速上升態(tài)勢(shì)。

  簡(jiǎn)析中國(guó)聯(lián)通智能開放光網(wǎng)絡(luò)管控

  定制OTN-CPE設(shè)備。CPE設(shè)備管控平臺(tái)目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)多個(gè)廠家CPE設(shè)備納管，在廣東、河北、江蘇開展試點(diǎn)工作，試點(diǎn)CPE管控平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)管理跨廠家CPE設(shè)備，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)配置下發(fā)，告警管理，性能管理等功能。中國(guó)聯(lián)通在廣東省東莞市率開通CPE試商用業(yè)務(wù)(商用客戶為東莞康華醫(yī)院總部和松山湖門診之間50M租線業(yè)務(wù))，成功通過自研CPE管控系統(tǒng)開通及管理業(yè)務(wù)。

  模塊化波分應(yīng)用于DCI。與傳統(tǒng)DWDM設(shè)備相比，模塊化波分傳輸設(shè)備呈服務(wù)器型態(tài)，風(fēng)道設(shè)計(jì)前進(jìn)后出，符合數(shù)據(jù)中心要求;模塊化設(shè)計(jì)，平臺(tái)通用，維護(hù)便利，組網(wǎng)靈活，按需擴(kuò)容;支持機(jī)架堆疊式靈活擴(kuò)展;支持開放解耦組網(wǎng)。中國(guó)聯(lián)通已啟動(dòng)模塊化WDM設(shè)備商用，完成了多個(gè)廠家的設(shè)備驗(yàn)證，線路側(cè)采用16QAM相干檢測(cè)的200G，驗(yàn)證了多個(gè)廠家的光層/電層解耦應(yīng)用。2019年底，200G已開始現(xiàn)網(wǎng)商用部署，即將測(cè)試驗(yàn)證400G/600G系統(tǒng)。