IFOC 2021 時(shí)光人物 | 中國聯(lián)通首席科學(xué)家唐雄燕博士

  5G目前仍是光通信發(fā)展的核心驅動(dòng)力之一
相關(guān)集采并未到頂

  ICC訊 2021年9月14-15日，第20屆訊石光纖通訊市場(chǎng)暨技術(shù)專(zhuān)題研討會(huì )(簡(jiǎn)稱(chēng)“訊石研討會(huì )”，“IFOC 2021”)將在深圳國際會(huì )展中心希爾頓酒店（寶安區展豐路80號）隆重舉行。屆時(shí)，來(lái)自運營(yíng)商、設備商、網(wǎng)絡(luò )服務(wù)商、光模塊器件企業(yè)、芯片等領(lǐng)域的全球知名講師團隊將圍繞七大專(zhuān)題展開(kāi)深入探討，熱點(diǎn)全覆蓋，解析新未來(lái)。

  時(shí)光如梭，歲月如歌。值此訊石二十周年之際，IFOC 2021為光通信行業(yè)意見(jiàn)領(lǐng)袖及代表人物開(kāi)辟新的記錄篇章，展現奪目風(fēng)采。本篇文章采訪(fǎng)中國聯(lián)通研究院副院長(cháng)、首席科學(xué)家唐雄燕博士，從電信運營(yíng)商視角解答行業(yè)關(guān)心的問(wèn)題。

  唐雄燕，現任中國聯(lián)通研究院副院長(cháng)、首席科學(xué)家，中國聯(lián)通科技委網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)業(yè)主任委員，“新世紀百千萬(wàn)人才工程”國家級人選。北京郵電大學(xué)工學(xué)博士，新加坡南洋理工大學(xué)博士后，德國柏林工業(yè)大學(xué)洪堡學(xué)者。兼任北京郵電大學(xué)兼職教授、博士生導師，工業(yè)和信息化部通信科技委委員兼傳送與接入專(zhuān)家組副組長(cháng)，北京通信學(xué)會(huì )副理事長(cháng)，中國通信學(xué)會(huì )理事兼信息通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)委員會(huì )副主任，中國光學(xué)工程學(xué)會(huì )常務(wù)理事兼光通信與信息網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家委員會(huì )主任，國際開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )基金會(huì )(ONF)董事。

  唐雄燕博士具有20余年的電信新技術(shù)新業(yè)務(wù)研發(fā)與技術(shù)管理經(jīng)驗，主要專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域為寬帶通信、光纖傳輸、互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)、新一代網(wǎng)絡(luò )等，出版專(zhuān)著(zhù)8部，發(fā)表技術(shù)論文150余篇。

  以下為采訪(fǎng)問(wèn)答記錄：

  訊石：從運營(yíng)商的角度看，您認為5G能給光通信行業(yè)帶來(lái)怎樣的發(fā)展前景?5G相關(guān)集采是否已到頂了?

  唐雄燕：5G是我國“新基建”的龍頭，已成為今天和未來(lái)幾年信息通信行業(yè)的焦點(diǎn)，對經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展和全球科技競爭有著(zhù)重大影響。5G也是目前光通信發(fā)展的核心驅動(dòng)力之一，5G前傳與回傳離不開(kāi)光通信支撐，5G業(yè)務(wù)發(fā)展還將引發(fā)云數據中心和骨干傳輸網(wǎng)容量的快速增長(cháng)，帶來(lái)對數據中心內部和骨干網(wǎng)光傳輸的新需求。

  5G基站理論峰值約為4G的25倍，理論均值約為4G的15倍，必然帶來(lái)更高帶寬的傳送承載要求。5G前傳接口速率以25Gbps為主，對于100MHz頻譜，每個(gè)基站需要6個(gè)25G光模塊;對于中國聯(lián)通與中國電信共建共享下的200MHz頻譜，每個(gè)基站站需要12個(gè)25G光模塊;未來(lái)還要進(jìn)行4G頻率重耕，進(jìn)一步增加對前傳接口的需求。

  WDM成為提高纖芯利用率、緩解光纖資源消耗的必然選擇。但是具體采用什么WDM技術(shù)，近年受到了業(yè)界廣泛關(guān)注和討論。成本與可維護性是兩大關(guān)鍵技術(shù)決策要素，需要統籌考慮網(wǎng)絡(luò )建設成本和整個(gè)生命周期中的維護成本。業(yè)內目前存在CWDM、LAN-WDM、MWDM和可調諧DWDM(G.698.4)等多種前傳WDM方案。CWDM價(jià)格低廉，現階段被大量采用，但只有6波，且可維性差，難以滿(mǎn)足5G前傳長(cháng)遠發(fā)展要求。后續要根據業(yè)務(wù)需求和產(chǎn)業(yè)成熟度，兼顧短期和長(cháng)遠，進(jìn)一步聚焦產(chǎn)業(yè)共識，研發(fā)與推廣新一代5G前傳技術(shù)。

  5G的千兆接入能力也刺激光纖接入進(jìn)一步提升帶寬，以光纖千兆接入為代表的固網(wǎng)5G(F5G)將與移動(dòng)5G共同構筑起泛在寬帶基礎設施，支撐數字經(jīng)濟發(fā)展。2021年3月國家工信部印發(fā)的《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò )協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計劃(2021-2023年)》中，提出用三年時(shí)間，基本建成全面覆蓋城市地區和有條件鄉鎮的“雙千兆”網(wǎng)絡(luò )基礎設施，實(shí)現固定和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )普遍具備“千兆到戶(hù)”能力。

  我國正在引領(lǐng)全球5G發(fā)展，截至2021年6月，我國5G基站數達到96.1萬(wàn)，占全球70%，5G手機連接數達到3.65億，占全球80%。但5G發(fā)展空間依然巨大，相關(guān)集采并未到頂。

  “十四五”期間5G依然是我國通信建設投資的主體，還需要建設數百萬(wàn)的5G基站。5G網(wǎng)絡(luò )不僅承載個(gè)人用戶(hù)通信需求，更重要的是將支撐和賦能千行百業(yè)數字化轉型， 5G行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)、5G室內覆蓋還處在初級階段，有待進(jìn)一步建設和發(fā)展。

  訊石：對于通信標準制定，您認為要如何才能規范化、少走彎路?從運營(yíng)商的角度來(lái)看，光通信行業(yè)的企業(yè)在行業(yè)標準制定中應扮演什么樣的角色?如何做?

  唐雄燕：標準是實(shí)現通信產(chǎn)業(yè)規模經(jīng)濟的基礎，也是通信服務(wù)互聯(lián)互通的保障。國內外存在多個(gè)通信相關(guān)的標準組織，如ITU、3GPP、ETSI、IEEE、CCSA，還有許多專(zhuān)業(yè)性技術(shù)聯(lián)盟在從事標準工作，如與光通信相關(guān)的MSA、OIF、BBF等等。這些標準組織的工作各有側重，需要加強協(xié)作，避免技術(shù)標準的分裂。標準的制定過(guò)程往往是多方協(xié)商和博弈的過(guò)程，許多企業(yè)會(huì )參加多個(gè)標準組織，企業(yè)也需要通過(guò)自身的努力和主動(dòng)協(xié)同促進(jìn)技術(shù)標準的統一。

  從運營(yíng)商的角度來(lái)看，光通信企業(yè)是光模塊、光傳輸、光網(wǎng)絡(luò )等標準制定的主力，運營(yíng)商、設備商和器件商在光通信相關(guān)標準制定過(guò)程中應該密切合作，使技術(shù)標準能夠兼顧產(chǎn)業(yè)鏈各方利益，有利于產(chǎn)業(yè)的健康和可持續發(fā)展。

  各運營(yíng)商可能有自身特殊的企業(yè)標準訴求，前面我提到的5G前傳和回傳標準，中國的三大運營(yíng)商就有不同的技術(shù)選擇。技術(shù)分散給產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)一定困擾，也不利于發(fā)揮產(chǎn)業(yè)規模優(yōu)勢降低成本，為此需要進(jìn)一步統一技術(shù)標準，實(shí)現產(chǎn)業(yè)共贏(yíng)，光通信企業(yè)可以利用自身對底層技術(shù)細節的深刻理解協(xié)助運營(yíng)商確立最佳的技術(shù)標準。

  訊石：您提到的“全光網(wǎng)絡(luò )是光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)未來(lái)二十年發(fā)展動(dòng)力”目前中國聯(lián)通做了哪些相關(guān)工作?挑戰有哪些?如何團結一致攻破這些挑戰?

  唐雄燕：在接入網(wǎng)層面，我國全光接入網(wǎng)已全面建成，接入速率普遍提升到了100M，千兆接入成為FTTH寬帶發(fā)展的新趨勢，也是國家“雙千兆行動(dòng)計劃”的目標。2020年，中國聯(lián)通推出了包括千兆5G、千兆WiFi和千兆FTTH的 “三千兆”業(yè)務(wù)，10G PON成為了是當前光纖接入的主流技術(shù)手段。為順應用戶(hù)接入速率進(jìn)一步提升的要求，中國聯(lián)通正在與產(chǎn)業(yè)鏈一道共同推動(dòng)50G PON標準化和技術(shù)成熟，同時(shí)還將積極推進(jìn)工業(yè)PON在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中的應用。

  在骨干網(wǎng)層面，隨著(zhù)傳輸速率不斷增長(cháng)，對節點(diǎn)交叉能力的要求也越來(lái)越高。大容量電交叉的功耗問(wèn)題愈加突出，全光組網(wǎng)受到更大重視，基于OTN/WDM/ROADM/OXC技術(shù)的智能光電混合組網(wǎng)成為組網(wǎng)趨勢。采用波長(cháng)選擇開(kāi)關(guān)、光背板等技術(shù)的全光交叉設備OXC，可以實(shí)現站內零連纖、即插即用、靈活調度、平滑擴容、超大容量波長(cháng)調度，從而大幅節約機房空間和功耗。利用波長(cháng)級光層路由、子波長(cháng)級電層調度、光電協(xié)同組網(wǎng)，再加上SDN和WSON的智能控制功能，將大大提升光網(wǎng)絡(luò )效率、品質(zhì)和服務(wù)能力。

  中國聯(lián)通高度重視全光網(wǎng)絡(luò )建設，2018年，中國聯(lián)通啟動(dòng)京津冀ROADM網(wǎng)建設，2019年又開(kāi)始建設長(cháng)三角ROADM區域網(wǎng)和珠三角ROADM區域網(wǎng)，這幾張ROADM網(wǎng)構建起中國聯(lián)通東部ROADM區域網(wǎng)。

  在追求高速傳輸和組網(wǎng)的同時(shí)，如何降低設備成本成為了重大挑戰。低成本是推進(jìn)WDM光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)下沉，延伸至成本敏感的網(wǎng)絡(luò )邊緣，從而構建端到端全光網(wǎng)絡(luò )體系的關(guān)鍵。尤其是對于城域邊緣接入層及縣鄉網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，迫切需要引入低成本100G WDM技術(shù)和低維度邊緣ROADM技術(shù)(以4維和9維為主)。

  另外光網(wǎng)絡(luò )設備體系較為封閉，通常都是由傳統設備商研發(fā)和集成，不利于產(chǎn)業(yè)生態(tài)繁榮和開(kāi)放創(chuàng )新。為此需要推進(jìn)光網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)放和解耦，以便更快地引入新技術(shù)和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)競爭，增強產(chǎn)業(yè)活力，降低網(wǎng)絡(luò )成本，同時(shí)也有助于加速業(yè)務(wù)和服務(wù)創(chuàng )新，順應網(wǎng)絡(luò )云化大趨勢。

  結語(yǔ)

  隨著(zhù)信息通信網(wǎng)絡(luò )向高速、高頻、高性?xún)r(jià)比的方向發(fā)展，長(cháng)期以來(lái)支撐ICT行業(yè)進(jìn)步的摩爾定律遇到瓶頸，傳統電子技術(shù)開(kāi)始面臨距離、功耗等可持續發(fā)展問(wèn)題。

  唐博士表示：未來(lái)5-10年，為提升電子器件的高速處理能力并降低功耗，光與電技術(shù)將從各自獨立，走向光電一體，帶來(lái)芯片出光、光電合封等新產(chǎn)品形態(tài)。光通信技術(shù)將從傳統通信進(jìn)一步向各個(gè)領(lǐng)域滲透，如：為提升數通設備高速端口的傳輸距離，將引入相干光通信技術(shù);為實(shí)現家庭千兆品質(zhì)覆蓋，光接入將從家庭FTTH延伸到房間FTTR;為實(shí)現萬(wàn)物智聯(lián)，光接入將延伸到機器(FTTM);為實(shí)現低軌衛星之間的100Gbps高速數據傳輸，可以采用激光通信替代微波通信;為滿(mǎn)足水下移動(dòng)設備的通信需求，可以采用穿透力更高的可見(jiàn)光通信替代無(wú)線(xiàn)通信。

  在此，唐雄燕博士進(jìn)一步呼吁，2021年是中國“十四五”規劃開(kāi)局之年，面對新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇和國際競爭形勢，更需要產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節協(xié)同創(chuàng )新，推動(dòng)我國光通信科技的自立自強，為數字經(jīng)濟騰飛打造自主可控的全光底座，在賦能千行百業(yè)、千家萬(wàn)戶(hù)高質(zhì)量聯(lián)接的同時(shí)，實(shí)現光通信產(chǎn)業(yè)自身的高質(zhì)量發(fā)展。

  感謝唐雄燕博士接受訊石采訪(fǎng)，同時(shí)訊石也向時(shí)光人物——唐雄燕博士致敬。感恩時(shí)光人物毫無(wú)保留的經(jīng)驗分享，對行業(yè)的付出，是我們學(xué)習的榜樣。