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光纖基礎設施成5G差異化競爭重點丨5G時代:機遇與挑戰專欄

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點擊次數:90 更新時間:2019年07月05日16:10:28 打印此頁 關閉

光纖基礎設施成5G差異化競爭重點丨5G時代:機遇與挑戰專欄


6月6日,工信部正式向四家企業發放5G商用牌照,我國5G商用大幕開啓。作爲5G承載的關鍵,全光網被寄予厚望,那麽5G時代的全光網有哪些發展趨勢、機遇和挑戰?在MWC19上海期間,烽火通信主辦的智慧光網創新論壇上,工信部通信科技委常務副主任、中國電信集團公司科技委主任韋樂平分享了他對全光網演進和5G基礎設施的思考。他表示,5G競爭正在演變成光纖基礎設施的競爭,5G光器件成本已經成爲影響5G整體網絡成本的關鍵。


韋樂平表示,全球5G已經進入商用關鍵期,截至目前,全球已經有17家電信運營商開始商用5G網絡,韓國、美國、瑞士、阿聯酋、芬蘭、西班牙等國家都在加快5G的商用化推進工作。他客觀地表示:“在5G商用推進過程中確實暴露了一些問題,例如網絡不穩定,基站和手機功耗、價格較高等問題。”但這些問題將會隨著技術的進步得到改善,在網絡領域,今年年底多家廠商的7納米雙模NSA/SA基站將商用;在終端領域,截至今年5月初,全球5G終端已經多達52款。


我國已經提前開啓5G商用化進程。他預計,今年三大電信運營商將在40多個城市預商用或商用5G網絡,將開通8萬~10萬個宏基站。2020年,我國將迎來5G規模商用階段,將在數百個城市開通60萬~80萬個宏基站,將有多家廠商的NSA/SA和TDD/FDD雙模手機商用。2021年~2027年,5G將在我國大規模商用,屆時百萬數量級的宏基站和千萬數量級的小基站將把5G網絡覆蓋至我國所有城市、區縣和發達鄉鎮。


5G網絡如何承載?韋樂平認爲,全光網是理想的技術選擇。他介紹,現在,全光網已經從1.0向2.0時代邁進。他解釋說,全光網1.0時代注重的是大面積覆蓋,而2.0時代則能實現全光網的自動調度。數據顯示,我國首張骨幹ROADM網已經運營一年,節約了30%的成本、50%的能耗和空間,實現了配置效率的提升和時延的降低。省際幹線和省內幹線將規模應用,大城域網將隨需啓動,城域和接入網需進一步降低WSS成本。2019年,我國開始建設的ROADM節點數量多達466個,CTC骨幹網最大節點容量可達370Tbps,已經有需要32維的WSS。

對于ROADM的後續演進方向,韋樂平表示,需要提高靈活性,從CD邁向CDCG,實現光路自由度;增加維度,提升容量,滿足網絡節點容量需求;提升智能化,用全網的視野,實現最佳路由,降低成本和時延;縮短恢複時間,滿足較高質量業務需求;通過裁剪功能,降低成本,向城域乃至接入網延伸;實現向OXC的升級,用全光背板替代ROADM日益複雜的連纖,實現無纖化光端口全互聯等技術創新,實現更高維度、更大容量、更低功耗、更高可靠性和更簡單安全的運維。


“全光網還需要實現SDN控制。”韋樂平總結了SDN控制的四個優勢:一是有利于利用全網帶寬資源,縮短收斂時間,減小時延,確保路由和性能的可預測性,從而降低成本。


二是有利于實現最佳路由,鑒于SDN控制的光交換的透明性,通過客戶端可以與任何廠商的ROADM或者之前的網元實現互連,任何路由器間的最佳光通道可以因此水到渠成。三是有利于打破網絡、技術、廠家之間的壁壘。四是由于實現跨層融合,ROADM沒有解決層間控制協調機制,引入SDN跨層視野有望解決這一問題。

ROADM能否進一步向網絡邊緣擴展?對此,韋樂平表示,關鍵在于成本,而降低成本的關鍵在于WSS器件。對此,技術創新是首要解決辦法,他建議可以去掉網絡邊緣不必要的功能、通路數和級聯數、密封封裝、窄帶通路的高階調制、不必要的溫度範圍等因素,放松光器件要求,省去加熱器和制冷器等。同時,要創造良性循環的模式,降低成本、擴大規模。


對于5G和光網絡之間的關系,韋樂平表示,5G將從無線接入網延伸到RAN與DC間的城域網和區域網,其中光纖承載網成爲關鍵。5G對光纖網的容量和光纖連接密度要求很高,改變了無線網和光纖網的關系,二者將逐步融合近一個統一的端到端網。“5G光纖網除了連接功能外,其網絡架構、功能分布、拓撲結構、設備形態乃至傳輸介質都會發生重要變化。”他補充說。


那麽,5G時代的光纖基礎設施面臨哪些挑戰呢?韋樂平表示,一方面,5G要求光纖網以十分之一的4G時延支持十倍的4G速率,壓力巨大,特別在前傳位置。另一方面,5G爲了經濟可行,要求光纖網,特別是前傳網,從網絡架構到技術實現都要有重要創新,這樣才能控制光纖基礎設施成本。“顯然,能最大限度控制成本增長的方法就是充分利用已有的FTTH光纖基礎設施,包括機房機櫃、管道管孔、ODN、光纜光纖等,實現共享,”他強調,“光纖基礎設施資源成爲5G差異化競爭重點。”


“5G的成本將影響運營商的部署進程,”韋樂平表示,“按保守估算,只考慮網絡覆蓋到城市、縣城及發達鄉鎮,也需要比4G增加約50%的投資。”他認爲,其中前傳成本最敏感、分擔成本的用戶數最少。對于降低成本,他提出兩個思路:一是架構重構,開放結構,實現硬件白盒化、軟件開源化。二是降低光器件成本,光器件生産規模小、手工操作多、溫度要求苛刻、傳輸距離長、技術創新慢,是降低網絡前傳成本的關鍵。

光器件的成本已經成爲整個5G網絡成本的關鍵,如何降低5G光器件成本?韋樂平表示,網絡架構、網絡協議、光物理層要實現技術創新;通過産品分級,不同距離采用不同技術實現最低成本;通過規模量産,減少選項、國産化和不同領域技術共享來擴大量産規模;在采購模式上,增加光器件單獨采購數量,減少開銷。

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