当前5G已成业界热议话题,5G与光通信有着千丝万缕的联系。
随着通信技术的发展以及各种应用的蓬勃兴起,光传送网流量不断提升,而5G的商用也将促使光传送网流量不断提升。
5G商用促使光传送网流量不断提升 工信部通信科技委常务副主任、中国电信科技委主任、中国光网络研讨会主席韦乐平在2019中国光网络研讨会上表示:“2008-2018年实际传送网最大链路容量年均增42%,2018-2022年的增长率仍可达15%,2022年传送网最大链路容量将突破150Tbit/s。
” 从全球范围来看,全球5G已进入商用关键期,从标准来看,2018年6月,3GPP已完成基础版5G(R15)的标准,主要面向增强的移动宽带商用场景。
而到2019年9月,完整版5G(R16)的标准将完成,主要面向高可靠低时延商用场景。
从商用进程来看,2019年5月底,已经有韩国、美国、芬兰、英国等国家的12家运营商开始5G商用。
韩国宏基站规模年底达到8万个。
目前商用5G的运营商主要采用非独立组网NSA模式,开启eMBB应用,网络不稳定,基站,手机的功耗和价格都很高。
预计2020年全球进入5G规模商用阶段。
广电可能与电信运营商联合建设5G网络 从我国5G进程来看,我国5G已开启商用化进程。
目前工信部已经正式颁发4张5G商用牌照,中国电信、中国移动、中国联通和中国广电获得牌照。
在韦乐平看来,中国广电因为诸多原因,独自建网的可能性不大,很可能会联合电信运营商联合建网。
韦乐平也针对5G商用进程进行了预测。
2019年5G迎来商用,5G将在40多个城市进行部署,预计将部署8万~10万个宏基站。
从终端来看,目前已有NSA单模芯片手机,但功耗和价格还需优化。
预计2019年底将出现双模芯片手机,而工信部已经表示,明年开始唯有双模手机才可入网。
“2020年5G将迎来规模商用,5G将覆盖数百个城市,运营商预计将建设60万~80万个宏基站,NSA/SA和TDD/FDD双模手机将规模商用。
而2021-2027年,预计运营商会聚焦城市和县城及发达乡镇进行5G覆盖,预计将建设数百万量级宏基站和千万量级小基站。
”韦 乐平如是说。
全光网是5G最理想的承载技术 在韦乐平看来,光网络具有巨大可用频谱(10THz)、超大容量(100Tbit/s)以及超高速率(1Tbit/s)等优势。
光网络具备的优点使得光网络成为5G网络最理想的承载技术。
韦乐平表示,网络向全光网演进需要三步走。
第一步是传输链路光纤化,中国电信的传输网都已经实现光纤化,正向200~400Gbit/s演进。
第二步是接入网光纤化,目前中国电信正在推进配线段和引入线乃至桌面的光纤化,正进入攻坚战,光进铜全退依然路长。
第三步是传输节点引入光交换,中国电信骨干网将在年底前全面部署ROADM,形成骨干全光网,并继续向大小城域网乃至接入网延伸。
全光网2.0时代全面开启 我国首张骨干ROADM网运营一年,效果明显,节约成本30%~50%,节约能耗和空间约50%,业务配置效率大幅提升、时延低、波长一跳直达。
目前全光网正从1.0时代开始迈向2.0新时代。
5G也将推动城域网和骨干网的容量升级。
在城域网中,5G的流量将逐渐趋近固网流量;在骨干网中,5G的流量占比也将会大幅提升;光网和IP网需大幅扩容升级,全光网2.0时代将迎来新机遇。
2019年中国开建骨干ROADM节点高达466个,2019年中国电信骨干网最大节点容量可到370Tbit/s。
值得一提的是,基于ROADM的全光网将向基于OXC的全光网演进。
韦乐平指出,ROADM能否进一步向网络边缘拓展的关键是成本,降低成本的关键是WSS器件,而降低WSS成本的关键是技术创新和规模效应。
5G将为光纤、光模块、WDM器件等带来新机遇 在韦乐平看来,5G将为小基站、光纤、光模块、WDM器件等带来新机遇。
随着5G频段的升高,室内覆盖成为运营商网络部署难题,小基站将大放异彩,预计中国市场将有数千万量级的5G小基站。
5G需要大量光纤连接小基站,预计需要几亿芯公里的光纤。
与此同时,5G云化网络需要新建诸多DC,带来了光纤和光模块的需求。
而5G也会对新型光纤产生需求。
骨干高容量路由转向超低损G.654E光纤,室内站和DC带来抗弯曲和新一代多模光纤需求。
5G时代,光模块也将迎来新机遇,5G室外宏基站至少是4G的1.2~2倍,若室内覆盖主要靠小基站,则需要数千万个,预计5G将会带来数千万量级的25G/50G/100Gbit/s高速光模块用量。
进一步考虑我国数据中心目前的巨大发展空间,高速光模块的发展空间更加可观。
此外,5G也将为WDM器件带来新机会。
5G时代光器件的成本已经构成整个5G网络成本的重要部分,降低其成本成为降低5G成本的重要路径。
韦乐平指出,实现低成本光器件的思路主要包括:一是技术创新,网络架构、网络协议、光物理层创新;二是产品分级,不同距离采用不同技术实现最低成本;三是量产规模,尽量减少选项,提高量产规模,国产化,不同领域技术共享;四是采购模式,光器件单独采购增加数量,减少开销。
在韦乐平看来,光通信的速率和成本成为电信网络发展的“瓶颈”,光器件是“瓶颈的平方”,而光芯片是“瓶颈的立方”。
而硅光子技术是根本性突破方向,各种光子集成技术都可以带来不同程度的改进和突破,但只有硅光子技术可以享受到摩尔定律带来的巨大好处,从而有望在成本、功耗、集成度上带来根本性突破。
作者:刁兴玲