韋樂平：光纖基礎(chǔ)設(shè)施成5G差異化競爭重點

6月6日，工信部正式向四家企業(yè)發(fā)放5G商用牌照，我國5G商用大幕開啟。作為5G承載的關(guān)鍵，全光網(wǎng)被寄予厚望，那么5G時代的全光網(wǎng)有哪些發(fā)展趨勢、機(jī)遇和挑戰(zhàn)？在MWC19上海期間，烽火通信主辦的智慧光網(wǎng)創(chuàng)新論壇上，工信部通信科技委常務(wù)副主任、中國電信集團(tuán)公司科技委主任韋樂平分享了他對全光網(wǎng)演進(jìn)和5G基礎(chǔ)設(shè)施的思考。他表示，5G競爭正在演變成光纖基礎(chǔ)設(shè)施的競爭，5G光器件成本已經(jīng)成為影響5G整體網(wǎng)絡(luò)成本的關(guān)鍵。

韋樂平表示，全球5G已經(jīng)進(jìn)入商用關(guān)鍵期，截至目前，全球已經(jīng)有17家電信運營商開始商用5G網(wǎng)絡(luò)，韓國、美國、瑞士、阿聯(lián)酋、芬蘭、西班牙等國家都在加快5G的商用化推進(jìn)工作。他客觀地表示：“在5G商用推進(jìn)過程中確實暴露了一些問題，例如網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，基站和手機(jī)功耗、價格較高等問題。”但這些問題將會隨著技術(shù)的進(jìn)步得到改善，在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)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(lǐng)域，截至今年5月初，全球5G終端已經(jīng)多達(dá)52款。

我國已經(jīng)提前開啟5G商用化進(jìn)程。他預(yù)計，今年三大電信運營商將在40多個城市預(yù)商用或商用5G網(wǎng)絡(luò)，將開通8萬~10萬個宏基站。2020年，我國將迎來5G規(guī)模商用階段，將在數(shù)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(jī)商用。2021年~2027年，5G將在我國大規(guī)模商用，屆時百萬數(shù)量級的宏基站和千萬數(shù)量級的小基站將把5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋至我國所有城市、區(qū)縣和發(fā)達(dá)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

5G網(wǎng)絡(luò)如何承載？韋樂平認(rèn)為，全光網(wǎng)是理想的技術(shù)選擇。他介紹，現(xiàn)在，全光網(wǎng)已經(jīng)從1.0向2.0時代邁進(jìn)。他解釋說，全光網(wǎng)1.0時代注重的是大面積覆蓋，而2.0時代則能實現(xiàn)全光網(wǎng)的自動調(diào)度。數(shù)據(jù)顯示，我國首張骨干ROADM網(wǎng)已經(jīng)運營一年，節(jié)約了30%的成本、50%的能耗和空間，實現(xiàn)了配置效率的提升和時延的降低。省際干線和省內(nèi)干線將規(guī)模應(yīng)用，大城域網(wǎng)將隨需啟動，城域和接入網(wǎng)需進(jìn)一步降低WSS成本。2019年，我國開始建設(shè)的ROADM節(jié)點數(shù)量多達(dá)466個，CTC骨干網(wǎng)最大節(jié)點容量可達(dá)370Tbps，已經(jīng)有需要32維的WSS。

對于ROADM的后續(xù)演進(jìn)方向，韋樂平表示，需要提高靈活性，從CD邁向CDCG，實現(xiàn)光路自由度；增加維度，提升容量，滿足網(wǎng)絡(luò)節(jié)點容量需求；提升智能化，用全網(wǎng)的視野，實現(xiàn)最佳路由，降低成本和時延；縮短恢復(fù)時間，滿足較高質(zhì)量業(yè)務(wù)需求；通過裁剪功能，降低成本，向城域乃至接入網(wǎng)延伸；實現(xiàn)向OXC的升級，用全光背板替代ROADM日益復(fù)雜的連纖，實現(xiàn)無纖化光端口全互聯(lián)等技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)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(wǎng)還需要實現(xiàn)SDN控制。”韋樂平總結(jié)了SDN控制的四個優(yōu)勢：一是有利于利用全網(wǎng)帶寬資源，縮短收斂時間，減小時延，確保路由和性能的可預(yù)測性，從而降低成本。

二是有利于實現(xiàn)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(wǎng)元實現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)、技術(shù)、廠家之間的壁壘。四是由于實現(xiàn)跨層融合，ROADM沒有解決層間控制協(xié)調(diào)機(jī)制，引入SDN跨層視野有望解決這一問題。

ROADM能否進(jìn)一步向網(wǎng)絡(luò)邊緣擴(kuò)展？對此，韋樂平表示，關(guān)鍵在于成本，而降低成本的關(guān)鍵在于WSS器件。對此，技術(shù)創(chuàng)新是首要解決辦法，他建議可以去掉網(wǎng)絡(luò)邊緣不必要的功能、通路數(shù)和級聯(lián)數(shù)、密封封裝、窄帶通路的高階調(diào)制、不必要的溫度范圍等因素，放松光器件要求，省去加熱器和制冷器等。同時，要創(chuàng)造良性循環(huán)的模式，降低成本、擴(kuò)大規(guī)模。

對于5G和光網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系，韋樂平表示，5G將從無線接入網(wǎng)延伸到RAN與DC間的城域網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)，其中光纖承載網(wǎng)成為關(guān)鍵。5G對光纖網(wǎng)的容量和光纖連接密度要求很高，改變了無線網(wǎng)和光纖網(wǎng)的關(guān)系，二者將逐步融合近一個統(tǒng)一的端到端網(wǎng)。“5G光纖網(wǎng)除了連接功能外，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、功能分布、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)備形態(tài)乃至傳輸介質(zhì)都會發(fā)生重要變化。”他補(bǔ)充說。

那么，5G時代的光纖基礎(chǔ)設(shè)施面臨哪些挑戰(zhàn)呢？韋樂平表示，一方面，5G要求光纖網(wǎng)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為了經(jīng)濟(jì)可行，要求光纖網(wǎng)，特別是前傳網(wǎng)，從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)到技術(shù)實現(xiàn)都要有重要創(chuàng)新，這樣才能控制光纖基礎(chǔ)設(shè)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(chǔ)設(shè)施，包括機(jī)房機(jī)柜、管道管孔、ODN、光纜光纖等，實現(xiàn)共享，”他強(qiáng)調(diào)，“光纖基礎(chǔ)設(shè)施資源成為5G差異化競爭重點。”

“5G的成本將影響運營商的部署進(jìn)程，”韋樂平表示，“按保守估算，只考慮網(wǎng)絡(luò)覆蓋到城市、縣城及發(fā)達(dá)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，也需要比4G增加約50%的投資。”他認(rèn)為，其中前傳成本最敏感、分擔(dān)成本的用戶數(shù)最少。對于降低成本，他提出兩個思路：一是架構(gòu)重構(gòu)，開放結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)硬件白盒化、軟件開源化。二是降低光器件成本，光器件生產(chǎn)規(guī)模小、手工操作多、溫度要求苛刻、傳輸距離長、技術(shù)創(chuàng)新慢，是降低網(wǎng)絡(luò)前傳成本的關(guān)鍵。

光器件的成本已經(jīng)成為整個5G網(wǎng)絡(luò)成本的關(guān)鍵，如何降低5G光器件成本？韋樂平表示，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、光物理層要實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新；通過產(chǎn)品分級，不同距離采用不同技術(shù)實現(xiàn)最低成本；通過規(guī)模量產(chǎn)，減少選項、國產(chǎn)化和不同領(lǐng)域技術(shù)共享來擴(kuò)大量產(chǎn)規(guī)模；在采購模式上，增加光器件單獨采購數(shù)量，減少開銷。

作者：林婧 來源：人民郵電報