IFOC 2020｜中國聯(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(zhuān)題研討會(huì )(IFOC 2020)在深圳大中華喜來(lái)登圓滿(mǎn)舉辦。9月8日，中國聯(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遇》的主題演講，探討5G新基建下光通信產(chǎn)業(yè)鏈的機遇及WDM技術(shù)發(fā)展。

  “新基建”以ICT和數字化為特征的新型基礎設施，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)展機遇。而5G作為新基建的龍頭，數字化轉型的助推器，推動(dòng)運營(yíng)商轉型升級。中國5G發(fā)展全球遙遙領(lǐng)先，截至2020年8月底我國5G基站累計達到48萬(wàn)個(gè)，預計年底有望超過(guò)70萬(wàn)個(gè)。截至8月底，5G終端連接數已超過(guò)1億。

  5G機遇與挑戰有哪些呢?

  在新基建下，5G面臨的挑戰包括三大方面：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(cháng);2B市場(chǎng)潛力大，但需要培育，競爭態(tài)勢也較復雜。建設投資方面，如何降低設備成本?如何通過(guò)共建共享減少建設量?在運營(yíng)商自身業(yè)務(wù)增長(cháng)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5G建設挑戰，中國電信與中國聯(lián)通攜手合作，共建共享5G無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)，獨立建設核心網(wǎng)。在中國電信作為主導運營(yíng)商的南方21省市由中國電信主導建設5G無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng);在中國聯(lián)通作為主導運營(yíng)商的北方10省由中國聯(lián)通主導建設5G無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)。主要大型城市由雙方共同建設，共享3.5G頻段共200M，實(shí)現接入速率2.7Gbps，帶寬、容量、建設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，唐博士從5G承載、云光融合及智能開(kāi)放三個(gè)方面展開(kāi)討論。

  C-RAN組網(wǎng)架構是5G承載網(wǎng)基礎。C-RAN架構成為共識，傳輸承載網(wǎng)需全面進(jìn)行基礎架構調整，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)數量遠少于基站數量，可以構建穩定、可靠、大容量的接入層網(wǎng)絡(luò )。

  WDM是5G前傳必然選擇，需平衡短期建設成本和長(cháng)期運維成本。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?zhuān)瑢⑾木蘖抗饫w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)量級海量站點(diǎn)，應具備簡(jiǎn)單高效可維護管理能力，降低網(wǎng)絡(luò )建設和運維復雜度，從而降低TCO。半有源是重要手段。前傳方案必須統籌考慮網(wǎng)絡(luò )建設成本和整個(gè)生命周期中的維護成本，而不僅僅初期光模塊成本。從長(cháng)期可靠性來(lái)看，要避免前傳設備及光模塊替換引起的成本增加。同時(shí)要避免室外應用時(shí)，上站上塔等維護操作帶來(lái)施工維護成本增加。

  中國聯(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。ITU-T制定面向城域綜合承載的G.698.4標準(G.metro)。采用波長(cháng)可調諧DWDM光模塊，具備端口無(wú)關(guān)，波長(cháng)自適應特性，系統容量大，且極大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )建設和運維，并減少備品的種類(lèi)和數量。

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

  唐博士提到：將低成本DWDM技術(shù)應用于城域邊緣接入層，包括移動(dòng)前傳、室內分布和CPE專(zhuān)線(xiàn)接入等場(chǎng)景，提供光波長(cháng)級連接的硬管道，可以較好地解決城域多業(yè)務(wù)綜合接入對接入主干光纜和配線(xiàn)段光纜的光纖芯數依賴(lài)。

  談及G.metro可調諧光模塊產(chǎn)業(yè)化及應用進(jìn)展，唐博士透露：10G可調諧光模塊，已有多個(gè)公司可提供產(chǎn)品。而25G可調諧光模塊，國內外已有多個(gè)光模塊公司可提供進(jìn)行測試，國內處于量產(chǎn)和即將量產(chǎn)階段。2020年7月初，中國聯(lián)通啟動(dòng)5G波分前傳集采測試功能，在無(wú)源CWDM方案外，首次將波長(cháng)自適應城域接入型WDM(G.metro)方案納入。當前共有6個(gè)設備商已完成系統適配，其中第一批2個(gè)設備商正在聯(lián)通研究院進(jìn)行集采測試，另有多個(gè)設備商在系統開(kāi)發(fā)中。預計將在2020年Q4，完成實(shí)驗室測試后，進(jìn)行現網(wǎng)試點(diǎn)。而海外多個(gè)運營(yíng)商已部署基于可調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，各運營(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)數字化轉型必然要求，是運營(yíng)商服務(wù)新趨勢。面向云的高速高品質(zhì)專(zhuān)線(xiàn)成為運營(yíng)商產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的制高點(diǎn)。中國聯(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(hù)專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)呈現快速上升態(tài)勢。

  簡(jiǎn)析中國聯(lián)通智能開(kāi)放光網(wǎng)絡(luò )管控

  定制OTN-CPE設備。CPE設備管控平臺目前已經(jīng)實(shí)現多個(gè)廠(chǎng)家CPE設備納管，在廣東、河北、江蘇開(kāi)展試點(diǎn)工作，試點(diǎn)CPE管控平臺可以實(shí)現管理跨廠(chǎng)家CPE設備，實(shí)現業(yè)務(wù)配置下發(fā)，告警管理，性能管理等功能。中國聯(lián)通在廣東省東莞市率開(kāi)通CPE試商用業(yè)務(wù)(商用客戶(hù)為東莞康華醫院總部和松山湖門(mén)診之間50M租線(xiàn)業(yè)務(wù))，成功通過(guò)自研CPE管控系統開(kāi)通及管理業(yè)務(wù)。

  模塊化波分應用于DCI。與傳統DWDM設備相比，模塊化波分傳輸設備呈服務(wù)器型態(tài)，風(fēng)道設計前進(jìn)后出，符合數據中心要求;模塊化設計，平臺通用，維護便利，組網(wǎng)靈活，按需擴容;支持機架堆疊式靈活擴展;支持開(kāi)放解耦組網(wǎng)。中國聯(lián)通已啟動(dòng)模塊化WDM設備商用，完成了多個(gè)廠(chǎng)家的設備驗證，線(xiàn)路側采用16QAM相干檢測的200G，驗證了多個(gè)廠(chǎng)家的光層/電層解耦應用。2019年底，200G已開(kāi)始現網(wǎng)商用部署，即將測試驗證400G/600G系統。