5G發(fā)展對(duì)承載網(wǎng)提出新需求

作為新一代通信標(biāo)準(zhǔn)，5G當(dāng)仁不讓地成為業(yè)界當(dāng)前的焦點(diǎn)。除了網(wǎng)絡(luò)，行業(yè)應(yīng)用也是運(yùn)營(yíng)商5G商用的重點(diǎn)目標(biāo)。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球運(yùn)營(yíng)商根據(jù)5G三大應(yīng)用場(chǎng)景，重點(diǎn)布局了五十余個(gè)垂直行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，其中，車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能制造、高清視頻、AR/VR、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智慧城市是關(guān)注焦點(diǎn)。這對(duì)5G承載網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)帶寬、連接密度、時(shí)延、同步、成本及效率上提出了更高的要求。

5G承載的關(guān)鍵需求是大帶寬和低時(shí)延?；?96個(gè)5G Demo/Trail案例報(bào)道數(shù)統(tǒng)計(jì)的5G下行吞吐速率絕大多數(shù)181/196案例超過(guò)1Gbps，比重最大區(qū)間是1-5Gbps 。基于69個(gè)5G Demo/Trail案例報(bào)道數(shù)統(tǒng)計(jì)的5G時(shí)延分布，多數(shù)案例在2ms以?xún)?nèi)，絕大多數(shù)案例在5ms以?xún)?nèi)，比重最大區(qū)間時(shí)1-2ms。

張成良認(rèn)為，5G建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急是從光纖到基站。德勤曾經(jīng)發(fā)布的《通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)--對(duì)末端光纖的需求》咨詢(xún)報(bào)告中指出，5G無(wú)線的成功取決于末端光纖。比如美國(guó)的網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有足夠的光纖密度來(lái)支撐未來(lái)5G應(yīng)用的帶寬需求；如果沒(méi)有更多的末端光纖，運(yùn)營(yíng)商則無(wú)法支撐2016年到2021年之間預(yù)期達(dá)4倍以上的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)。該報(bào)告預(yù)測(cè)在未來(lái)五到七年內(nèi)，僅在美國(guó)就需要投資1300億美元至1500億美元的光纖基礎(chǔ)設(shè)施，以充分支持5G的寬帶競(jìng)爭(zhēng)、農(nóng)村覆蓋和無(wú)線加密。

接入?yún)R聚機(jī)房（或綜合業(yè)務(wù)局站）對(duì)于運(yùn)營(yíng)商具有戰(zhàn)略性地位，OTN/WDM下沉到此位置是綜合承載的關(guān)鍵步驟。據(jù)介紹，目前，中國(guó)電信正在綜合承載推動(dòng)OTN/WDM下沉?；诰C合業(yè)務(wù)承載需求和帶寬估算，OTN/WDM下沉到接入?yún)R聚點(diǎn)將實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)承載。接入層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)一般按照不同的運(yùn)維類(lèi)型（5G、專(zhuān)線、家庭寬帶等）按需部署，但是難以實(shí)現(xiàn)綜合承載。

張成良指出，4G和5G相比，不僅是承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)生變化，對(duì)核心網(wǎng)、中傳/回傳、前傳等都提出了更高的要求。核心網(wǎng)需要更高速的光模塊（200G/400G）、更大的容量的光傳輸、更靈活的組網(wǎng)、更高效的光層調(diào)度。中傳/回傳需要更高速的光模塊（50G/100G）、更大的網(wǎng)絡(luò)帶寬和更靈活的網(wǎng)絡(luò)以及更好的性能。前傳需要更多的光纖、更高速的光模塊（25G）以及更好的性能。

對(duì)于5G前傳，張成良認(rèn)為應(yīng)該是光纖為主，這樣部署的利大于弊。優(yōu)勢(shì)是：方案簡(jiǎn)單，單纖雙向?yàn)V波器增加極少成本。每個(gè)扇區(qū)只需1根光纖，可節(jié)省50%纖芯。此外，產(chǎn)業(yè)支持好，實(shí)驗(yàn)室初步測(cè)試了多個(gè)廠商的樣品，完全滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)雙向光纖一致，同步精度高。

缺點(diǎn)是，BiDi模塊成本略高于傳統(tǒng)單纖單項(xiàng)模塊。5G前傳的典型應(yīng)用場(chǎng)景包括：AAU與DU／CU拉遠(yuǎn)部署的CRAN場(chǎng)景，業(yè)界主要聚焦10Km與15Km兩種規(guī)格。AAU與DU/CU同址部署光纖資源緊張，光纜新建困難的DRAN場(chǎng)景，解決快速部署難題。

相比前傳，中/回傳需要更靈活的光網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)。張成良指出，OTN承載更好的解決了大帶寬和低時(shí)延的問(wèn)題，但是靈活性需要增強(qiáng)。

全面部署全光網(wǎng)2.0

全光網(wǎng)是5G最理想的承載技術(shù)，中國(guó)電信的全光網(wǎng)“2.0時(shí)代”已經(jīng)全面開(kāi)啟。“只有全部的傳輸、交換、接入都在光域?qū)崿F(xiàn)，并且交換層也引入ROADM和OXC后才構(gòu)成嚴(yán)格意義上的全光網(wǎng)?！睆埑闪急硎尽?/span>

目前，ROADM 已在中國(guó)電信廣泛部署，中國(guó)電信在華南地區(qū)進(jìn)行了ROADM應(yīng)用實(shí)踐，這也是國(guó)內(nèi)第一個(gè)智能ROADM骨干網(wǎng)。據(jù)介紹，華南地區(qū)ROADM網(wǎng)絡(luò)主要承載IP100G以及部分100G專(zhuān)線業(yè)務(wù)，覆蓋27個(gè)節(jié)點(diǎn)，功79條鏈路。全部節(jié)點(diǎn)采用20維ROADM，保證了足夠的上下路靈活性和方向性。啟用WSON功能，為上層業(yè)務(wù)提供路由恢復(fù)功能，減少光纜故障時(shí)對(duì)IP鏈路的影響時(shí)間。

此外，上海電信城域網(wǎng)ROADM應(yīng)用是業(yè)內(nèi)首個(gè)20維ROADM大規(guī)模應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，保證了足夠的上下路靈活性和方向性。分組增強(qiáng)型OTN滿(mǎn)足政企業(yè)務(wù)綜合承載需求。

張成良指出，OXC是光交叉技術(shù)的下一步發(fā)展。OXC技術(shù)有三大關(guān)鍵創(chuàng)新：第一光背板。全光互聯(lián)、免連接光纖；高集成度；一個(gè)方向一個(gè)槽位，創(chuàng)新多級(jí)防塵技術(shù)，高可靠、、免連接，低插損。第二、低成本，32維度。超大交叉容量320T－640T，免光放CDCG，高可靠。第三、數(shù)字化光層。利用OFDM調(diào)項(xiàng)，高精度波長(zhǎng)監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)波長(zhǎng)信息可視化?？梢暬墓饫w質(zhì)量、波長(zhǎng)級(jí)性能、波長(zhǎng)利用率、波長(zhǎng)路徑等等。

總體來(lái)說(shuō)，OXC光背板架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)無(wú)纖化連接、超大容量的情況下避免復(fù)雜、繁瑣的連纖工作。另外，光纖對(duì)準(zhǔn)、防塵技術(shù)等與工程和維護(hù)相關(guān)的技術(shù)已經(jīng)有所突破，預(yù)計(jì)最快明年會(huì)有商用產(chǎn)品推出，與ROADM相比會(huì)更便捷的視線光層調(diào)度。