5G商用将对整个通信生态产生蝴蝶效应

经过2008—2017年的黄金10年之后，我国光通信行业从2018年开始进入了全面调整的新阶段。在这一阶段，虽然运营商集采规模变化不大，但是价格的腰斩使得整体市场盘子缩减，光通信企业普遍受到影响。面对这样的状况，整个行业都在突破创新，寻求下一个增长点，那么在我国FTTH建设基本到位、光纤宽带高度普及的情况下，拉动光通信市场增长的下一驾“马车”何在？

近日，在“2019年全球光纤光缆大会”上，与会专家对5G的拉动作用普遍给出了积极预期。从各方观点来看，5G不仅将是光通信市场的下一个增长点，更将带动接入网、城域网、骨干网和承载传送网等各个层面的技术变革。

完整的5G网络包括接入、传送、城域、骨干等多个环节，5G的发展带动光通信增长是不言而喻的。

从基站角度看，5G基站UDN（超密集组网）和C-RAN架构的引入都将催生光纤光缆的规模需求。5G运行在中高频段上，相比4G而言单站覆盖面积变小、基站数量增多，运营商普遍将使用“宏基站+小基站”UDN组网的方式实现5G覆盖。中国信息通信研究院副院长何桂立预计，5G宏基站数量将是4G宏基站的2倍以上，小基站数量则为2～3倍，基站数量的倍增将催生5G承载网对光纤光缆资源的大量需求。

除了密度的增加，相比4G基站的“BBU+RRU”组成方式，5G基站的组成也演变成了“CU+DU+AAU”，且引入了C-RAN架构，其中DU和AAU之间存在大量连接，CU和DU之间也采用光纤直连，这些也带来了光纤需求的增长。

从骨干网和海底光缆角度看，5G也将带来需求的增长。“5G时代承载带宽需求的大幅度上升、网络扁平化、大型中心机房和数据中心的互联，将给骨干网提出巨大挑战。”何桂立表示，“目前100G骨干网已经捉襟见肘，正在向200G/400G/600G演进，预计2021年单波1T设备成熟。而海缆是连通全球网络的大动脉，海缆承载着98%的国际带宽，因此全球5G的发展必将带动海缆需求的增长。”

从数据中心角度看，何桂立认为，5G高带宽、广连接的特点将带动数据处理量爆炸式增长，对数据中心建设提出更高需求，推动更大规模数据中心部署，使得数据连接从100G向400G迈进。此外，5G低时延应用将促使数据中心向边缘下沉，带动边缘数据中心发展。上述数据中心的发展，为光纤光缆提供了很好的发展机会。

不过，5G究竟能带来多大规模的增长，目前业界还没有形成共识。何桂立认为，5G网络建设将给光纤光缆行业带来极大的利好。还有机构给出了具体数字，提出过去几十年中国累积消耗了近20亿芯公里的光缆，预计从5G元年开始的10年间这一数字将会增长到30亿芯公里。

但是，来自烽火通信的专家表示，5G虽已商用，但是大规模建设尚未开始，目前阶段性供大于求的状况仍然存在。中国移动通信集团设计院有线所所长高军诗认为，相对过去几年FTTH“大水漫灌”建设模式覆盖5亿家庭带来的巨大需求相比，5G数百万基站带来的需求规模相对较小，且4G和5G将长期共存，因此5G需求会平稳地释放。“受此影响，光通信市场从过去的高速增长阶段，转入到了现在需求相对平稳的‘新常态’阶段。”高军诗指出。

以5G为代表的新一代通信技术不仅给光通信行业带来了新需求，也给其技术变革带来了新动力。与会专家认为，受5G、云计算、移动互联网等的影响，骨干光网络、城域传送技术、光接入网都出现了新趋势。

康宁光通信中国高级光纤产品管理经理陈皓表示，面对5G时代和全云化的到来，超大带宽已经成为运营商最基本的网络需求。100G在城域和长途网络已经广泛部署，200G/400G作为100G的升级版本也已开始部署，G.654E光纤的大有效面积和超低损耗特性将有效提升系统传输性能，更好应对200G/400G系统的OSNR需求。

中国信息通信研究院技术与标准研究所所长敖立从骨干、城域、接入角度进行了深入分析。

其中，骨干光网正在向超高速率、超大容量持续演进。“由移动互联网和5G带来的城域核心及干线需求不断上升推动着高速光通信持续演进，过去的30年速率从2.5Gbit/s提升至400Gbit/s，频谱效率提升了160倍，ROADM步入了商用阶段；未来骨干光网升级还将继续，现在600G/800G芯片已开始研制，单载波1T也已开始试验。”敖立表示。

城域传送技术则呈现出了多样融合的发展态势。在5G传送方面，SPN、增强型OTN、增强型IP RAN等5G回传技术发展趋于平稳，基于WDM的5G前传面临有源和无源方面的方案选择；光模块借助5G和国产化能力推动成为关注焦点，目前技术方案复杂有待聚焦。

在5G的推动下，光接入网向着超宽、智能、融合的方向发展。超宽是指建立全光全业务平台，支持50G或者更高容量，满足不同时延的传输需求，目前10G PON已经规模商用，50G TDM-PON是下一步发展方向，ITU-T正在有条不紊地开发相关标准。智能是指实现快速、灵活、智能的管控，包括灵活的网络切片、端到端的自动化部署、智能化的调优和排障，此外随着应用场景的增多，光接入网还能够根据不同业务的需求，从物理层技术、MAC层转发技术和内容部署等不同层面对时延做出适配。融合是指控制与网关功能虚拟化，接入网和城域网在边缘出现融合的趋势。

此外，智能电网、工业互联网等场景的出现，对光纤和无线网络的融合提出了需求。有线和无线传输各有其优劣势，在复杂的应用场景中，要实现网络的低成本、高效覆盖，就需要将有线和无线有机结合，充分发挥各自在带宽、稳定性、灵活性方面的优势。

5G商用，承载先行。在承载传送方面，与会运营商专家介绍了目前各自的进展。

高军诗表示，5G前传组网可以分为D-RAN和C-RAN两种组网架构，以及D-RAN、C-RAN小集中和C-RAN大集中三种部署模式。由于5G存在密集覆盖及低成本建网的需求，因此C-RAN将成为5G前传网络的主要组网场景。

5G前传组网方案对接入层光纤光缆提出了需求。“以C-RAN为主的5G前传组网方案，促使接入层光纤需求大大增加。”高军诗认为，在热点区域单个微网格内，“基站+家宽”纤芯需求至少为56芯，如果考虑备用纤芯，则远大于现网部署的48芯芯数。

在前传承载方面，与会专家对光纤直驱和WDM形成共识，具体细节则稍有区别。在高军诗和中国联通网络技术研究院高工沈世奎看来，光纤直驱作为传统方式将会在5G前传中发挥作用，但是由于比较耗费光纤，因此会与WDM相互补充，但是未来主流方式是WDM。

在WDM方面，中国移动又细分出了无源波分、半有源波分两种方案。高军诗分析，无源波分成本低、易维护但无保护；而半有源波分远端无源兼顾成本还可以保护。高军诗表示，5G前传要求缩小传输设备体积，中国移动正极力推动半有源的方式。

沈世奎表示，城域接入型WDM系统支持多业务综合承载接入、移动前传、室分和CPE专线等，可作为城域网设备的延伸扩展，同时支持与OTN等技术融合。中国联通在WDM方面已经行动起来。沈世奎介绍，中国联通正在组织WDM系统的验证测试，即将进行现网试商用。

成本是运营商部署网络重点考虑的问题。沈世奎建议，比较前传网络不同解决方案时，必须统筹综合考虑网络建设成本和生命周期中的维护成本，不仅是初期简单的光模块成本。

5G商用将对整个通信生态产生蝴蝶效应，虽然尚不能确定5G对光通信的需求量有多大、需求释放节奏如何，但光通信网络作为“幕后英雄”，将在5G商用大潮中迎来曙光。