經(jīng)過(guò)2008—2017年的黃金10年之后，我國(guó)光通信行業(yè)從2018年開始進(jìn)入了全面調(diào)整的新階段。在這一階段，雖然運(yùn)營(yíng)商集采規(guī)模變化不大，但是價(jià)格的腰斬使得整體市場(chǎng)盤子縮減，光通信企業(yè)普遍受到影響。面對(duì)這樣的狀況，整個(gè)行業(yè)都在突破創(chuàng)新，尋求下一個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)，那么在我國(guó)FTTH建設(shè)基本到位、光纖寬帶高度普及的情況下，拉動(dòng)光通信市場(chǎng)增長(zhǎng)的下一駕“馬車”何在？

近日，在“2019年全球光纖光纜大會(huì)”上，與會(huì)專家對(duì)5G的拉動(dòng)作用普遍給出了積極預(yù)期。從各方觀點(diǎn)來(lái)看，5G不僅將是光通信市場(chǎng)的下一個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)，更將帶動(dòng)接入網(wǎng)、城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)和承載傳送網(wǎng)等各個(gè)層面的技術(shù)變革。

5G帶動(dòng)光通信需求增長(zhǎng)

完整的5G網(wǎng)絡(luò)包括接入、傳送、城域、骨干等多個(gè)環(huán)節(jié)，5G的發(fā)展帶動(dòng)光通信增長(zhǎng)是不言而喻的。

從基站角度看，5G基站UDN（超密集組網(wǎng)）和C-RAN架構(gòu)的引入都將催生光纖光纜的規(guī)模需求。5G運(yùn)行在中高頻段上，相比4G而言單站覆蓋面積變小、基站數(shù)量增多，運(yùn)營(yíng)商普遍將使用“宏基站+小基站”UDN組網(wǎng)的方式實(shí)現(xiàn)5G覆蓋。中國(guó)信息通信研究院副院長(zhǎng)何桂立預(yù)計(jì)，5G宏基站數(shù)量將是4G宏基站的2倍以上，小基站數(shù)量則為2～3倍，基站數(shù)量的倍增將催生5G承載網(wǎng)對(duì)光纖光纜資源的大量需求。

除了密度的增加，相比4G基站的“BBU+RRU”組成方式，5G基站的組成也演變成了“CU+DU+AAU”，且引入了C-RAN架構(gòu)，其中DU和AAU之間存在大量連接，CU和DU之間也采用光纖直連，這些也帶來(lái)了光纖需求的增長(zhǎng)。

從骨干網(wǎng)和海底光纜角度看，5G也將帶來(lái)需求的增長(zhǎng)?！?G時(shí)代承載帶寬需求的大幅度上升、網(wǎng)絡(luò)扁平化、大型中心機(jī)房和數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)，將給骨干網(wǎng)提出巨大挑戰(zhàn)?！焙喂鹆⒈硎?，“目前100G骨干網(wǎng)已經(jīng)捉襟見肘，正在向200G/400G/600G演進(jìn)，預(yù)計(jì)2021年單波1T設(shè)備成熟。而海纜是連通全球網(wǎng)絡(luò)的大動(dòng)脈，海纜承載著98%的國(guó)際帶寬，因此全球5G的發(fā)展必將帶動(dòng)海纜需求的增長(zhǎng)。”

從數(shù)據(jù)中心角度看，何桂立認(rèn)為，5G高帶寬、廣連接的特點(diǎn)將帶動(dòng)數(shù)據(jù)處理量爆炸式增長(zhǎng)，對(duì)數(shù)據(jù)中心建設(shè)提出更高需求，推動(dòng)更大規(guī)模數(shù)據(jù)中心部署，使得數(shù)據(jù)連接從100G向400G邁進(jìn)。此外，5G低時(shí)延應(yīng)用將促使數(shù)據(jù)中心向邊緣下沉，帶動(dòng)邊緣數(shù)據(jù)中心發(fā)展。上述數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，為光纖光纜提供了很好的發(fā)展機(jī)會(huì)。

不過(guò)，5G究竟能帶來(lái)多大規(guī)模的增長(zhǎng)，目前業(yè)界還沒有形成共識(shí)。何桂立認(rèn)為，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將給光纖光纜行業(yè)帶來(lái)極大的利好。還有機(jī)構(gòu)給出了具體數(shù)字，提出過(guò)去幾十年中國(guó)累積消耗了近20億芯公里的光纜，預(yù)計(jì)從5G元年開始的10年間這一數(shù)字將會(huì)增長(zhǎng)到30億芯公里。

但是，來(lái)自烽火通信的專家表示，5G雖已商用，但是大規(guī)模建設(shè)尚未開始，目前階段性供大于求的狀況仍然存在。中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有線所所長(zhǎng)高軍詩(shī)認(rèn)為，相對(duì)過(guò)去幾年FTTH“大水漫灌”建設(shè)模式覆蓋5億家庭帶來(lái)的巨大需求相比，5G數(shù)百萬(wàn)基站帶來(lái)的需求規(guī)模相對(duì)較小，且4G和5G將長(zhǎng)期共存，因此5G需求會(huì)平穩(wěn)地釋放?！笆艽擞绊?，光通信市場(chǎng)從過(guò)去的高速增長(zhǎng)階段，轉(zhuǎn)入到了現(xiàn)在需求相對(duì)平穩(wěn)的‘新常態(tài)’階段?！备哕娫?shī)指出。

引發(fā)光通信技術(shù)變革

以5G為代表的新一代通信技術(shù)不僅給光通信行業(yè)帶來(lái)了新需求，也給其技術(shù)變革帶來(lái)了新動(dòng)力。與會(huì)專家認(rèn)為，受5G、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等的影響，骨干光網(wǎng)絡(luò)、城域傳送技術(shù)、光接入網(wǎng)都出現(xiàn)了新趨勢(shì)。

康寧光通信中國(guó)高級(jí)光纖產(chǎn)品管理經(jīng)理陳皓表示，面對(duì)5G時(shí)代和全云化的到來(lái)，超大帶寬已經(jīng)成為運(yùn)營(yíng)商最基本的網(wǎng)絡(luò)需求。100G在城域和長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛部署，200G/400G作為100G的升級(jí)版本也已開始部署，G.654E光纖的大有效面積和超低損耗特性將有效提升系統(tǒng)傳輸性能，更好應(yīng)對(duì)200G/400G系統(tǒng)的OSNR需求。

中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所所長(zhǎng)敖立從骨干、城域、接入角度進(jìn)行了深入分析。

其中，骨干光網(wǎng)正在向超高速率、超大容量持續(xù)演進(jìn)?！坝梢苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)和5G帶來(lái)的城域核心及干線需求不斷上升推動(dòng)著高速光通信持續(xù)演進(jìn)，過(guò)去的30年速率從2.5Gbit/s提升至400Gbit/s，頻譜效率提升了160倍，ROADM步入了商用階段;未來(lái)骨干光網(wǎng)升級(jí)還將繼續(xù)，現(xiàn)在600G/800G芯片已開始研制，單載波1T也已開始試驗(yàn)。”敖立表示。

城域傳送技術(shù)則呈現(xiàn)出了多樣融合的發(fā)展態(tài)勢(shì)。在5G傳送方面，SPN、增強(qiáng)型OTN、增強(qiáng)型IP RAN等5G回傳技術(shù)發(fā)展趨于平穩(wěn)，基于WDM的5G前傳面臨有源和無(wú)源方面的方案選擇;光模塊借助5G和國(guó)產(chǎn)化能力推動(dòng)成為關(guān)注焦點(diǎn)，目前技術(shù)方案復(fù)雜有待聚焦。

在5G的推動(dòng)下，光接入網(wǎng)向著超寬、智能、融合的方向發(fā)展。超寬是指建立全光全業(yè)務(wù)平臺(tái)，支持50G或者更高容量，滿足不同時(shí)延的傳輸需求，目前10G PON已經(jīng)規(guī)模商用，50G TDM-PON是下一步發(fā)展方向，ITU-T正在有條不紊地開發(fā)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。智能是指實(shí)現(xiàn)快速、靈活、智能的管控，包括靈活的網(wǎng)絡(luò)切片、端到端的自動(dòng)化部署、智能化的調(diào)優(yōu)和排障，此外隨著應(yīng)用場(chǎng)景的增多，光接入網(wǎng)還能夠根據(jù)不同業(yè)務(wù)的需求，從物理層技術(shù)、MAC層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)和內(nèi)容部署等不同層面對(duì)時(shí)延做出適配。融合是指控制與網(wǎng)關(guān)功能虛擬化，接入網(wǎng)和城域網(wǎng)在邊緣出現(xiàn)融合的趨勢(shì)。

此外，智能電網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景的出現(xiàn)，對(duì)光纖和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的融合提出了需求。有線和無(wú)線傳輸各有其優(yōu)劣勢(shì)，在復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景中，要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的低成本、高效覆蓋，就需要將有線和無(wú)線有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮各自在帶寬、穩(wěn)定性、靈活性方面的優(yōu)勢(shì)。

承載傳送技術(shù)方案逐漸明確并獲得驗(yàn)證

5G商用，承載先行。在承載傳送方面，與會(huì)運(yùn)營(yíng)商專家介紹了目前各自的進(jìn)展。

高軍詩(shī)表示，5G前傳組網(wǎng)可以分為D-RAN和C-RAN兩種組網(wǎng)架構(gòu)，以及D-RAN、C-RAN小集中和C-RAN大集中三種部署模式。由于5G存在密集覆蓋及低成本建網(wǎng)的需求，因此C-RAN將成為5G前傳網(wǎng)絡(luò)的主要組網(wǎng)場(chǎng)景。

5G前傳組網(wǎng)方案對(duì)接入層光纖光纜提出了需求?！耙訡-RAN為主的5G前傳組網(wǎng)方案，促使接入層光纖需求大大增加?！备哕娫?shī)認(rèn)為，在熱點(diǎn)區(qū)域單個(gè)微網(wǎng)格內(nèi)，“基站+家寬”纖芯需求至少為56芯，如果考慮備用纖芯，則遠(yuǎn)大于現(xiàn)網(wǎng)部署的48芯芯數(shù)。

在前傳承載方面，與會(huì)專家對(duì)光纖直驅(qū)和WDM形成共識(shí)，具體細(xì)節(jié)則稍有區(qū)別。在高軍詩(shī)和中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院高工沈世奎看來(lái)，光纖直驅(qū)作為傳統(tǒng)方式將會(huì)在5G前傳中發(fā)揮作用，但是由于比較耗費(fèi)光纖，因此會(huì)與WDM相互補(bǔ)充，但是未來(lái)主流方式是WDM。

在WDM方面，中國(guó)移動(dòng)又細(xì)分出了無(wú)源波分、半有源波分兩種方案。高軍詩(shī)分析，無(wú)源波分成本低、易維護(hù)但無(wú)保護(hù);而半有源波分遠(yuǎn)端無(wú)源兼顧成本還可以保護(hù)。高軍詩(shī)表示，5G前傳要求縮小傳輸設(shè)備體積，中國(guó)移動(dòng)正極力推動(dòng)半有源的方式。

沈世奎表示，城域接入型WDM系統(tǒng)支持多業(yè)務(wù)綜合承載接入、移動(dòng)前傳、室分和CPE專線等，可作為城域網(wǎng)設(shè)備的延伸擴(kuò)展，同時(shí)支持與OTN等技術(shù)融合。中國(guó)聯(lián)通在WDM方面已經(jīng)行動(dòng)起來(lái)。沈世奎介紹，中國(guó)聯(lián)通正在組織WDM系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試，即將進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng)試商用。

成本是運(yùn)營(yíng)商部署網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)考慮的問題。沈世奎建議，比較前傳網(wǎng)絡(luò)不同解決方案時(shí)，必須統(tǒng)籌綜合考慮網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和生命周期中的維護(hù)成本，不僅是初期簡(jiǎn)單的光模塊成本。

5G商用將對(duì)整個(gè)通信生態(tài)產(chǎn)生蝴蝶效應(yīng)，雖然尚不能確定5G對(duì)光通信的需求量有多大、需求釋放節(jié)奏如何，但光通信網(wǎng)絡(luò)作為“幕后英雄”，將在5G商用大潮中迎來(lái)曙光。

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