5G目前仍是光通信發展的核心驅動力之一
相關集采并未到頂

  ICC訊 2021年9月14-15日，第20屆訊石光纖通訊市場暨技術專題研討會(簡稱“訊石研討會”，“IFOC 2021”)將在深圳國際會展中心希爾頓酒店（寶安區展豐路80號）隆重舉行。屆時，來自運營商、設備商、網絡服務商、光模塊器件企業、芯片等領域的全球知名講師團隊將圍繞七大專題展開深入探討，熱點全覆蓋，解析新未來。

  時光如梭，歲月如歌。值此訊石二十周年之際，IFOC 2021為光通信行業意見領袖及代表人物開辟新的記錄篇章，展現奪目風采。本篇文章采訪中國聯通研究院副院長、首席科學家唐雄燕博士，從電信運營商視角解答行業關心的問題。

  唐雄燕，現任中國聯通研究院副院長、首席科學家，中國聯通科技委網絡專業主任委員，“新世紀百千萬人才工程”國家級人選。北京郵電大學工學博士，新加坡南洋理工大學博士后，德國柏林工業大學洪堡學者。兼任北京郵電大學兼職教授、博士生導師，工業和信息化部通信科技委委員兼傳送與接入專家組副組長，北京通信學會副理事長，中國通信學會理事兼信息通信網絡技術委員會副主任，中國光學工程學會常務理事兼光通信與信息網絡專家委員會主任，國際開放網絡基金會(ONF)董事。

  唐雄燕博士具有20余年的電信新技術新業務研發與技術管理經驗，主要專業領域為寬帶通信、光纖傳輸、互聯網/物聯網、新一代網絡等，出版專著8部，發表技術論文150余篇。

  以下為采訪問答記錄：

  訊石：從運營商的角度看，您認為5G能給光通信行業帶來怎樣的發展前景?5G相關集采是否已到頂了?

  唐雄燕：5G是我國“新基建”的龍頭，已成為今天和未來幾年信息通信行業的焦點，對經濟社會發展和全球科技競爭有著重大影響。5G也是目前光通信發展的核心驅動力之一，5G前傳與回傳離不開光通信支撐，5G業務發展還將引發云數據中心和骨干傳輸網容量的快速增長，帶來對數據中心內部和骨干網光傳輸的新需求。

  5G基站理論峰值約為4G的25倍，理論均值約為4G的15倍，必然帶來更高帶寬的傳送承載要求。5G前傳接口速率以25Gbps為主，對于100MHz頻譜，每個基站需要6個25G光模塊;對于中國聯通與中國電信共建共享下的200MHz頻譜，每個基站站需要12個25G光模塊;未來還要進行4G頻率重耕，進一步增加對前傳接口的需求。

  WDM成為提高纖芯利用率、緩解光纖資源消耗的必然選擇。但是具體采用什么WDM技術，近年受到了業界廣泛關注和討論。成本與可維護性是兩大關鍵技術決策要素，需要統籌考慮網絡建設成本和整個生命周期中的維護成本。業內目前存在CWDM、LAN-WDM、MWDM和可調諧DWDM(G.698.4)等多種前傳WDM方案。CWDM價格低廉，現階段被大量采用，但只有6波，且可維性差，難以滿足5G前傳長遠發展要求。后續要根據業務需求和產業成熟度，兼顧短期和長遠，進一步聚焦產業共識，研發與推廣新一代5G前傳技術。

  5G的千兆接入能力也刺激光纖接入進一步提升帶寬，以光纖千兆接入為代表的固網5G(F5G)將與移動5G共同構筑起泛在寬帶基礎設施，支撐數字經濟發展。2021年3月國家工信部印發的《“雙千兆”網絡協同發展行動計劃(2021-2023年)》中，提出用三年時間，基本建成全面覆蓋城市地區和有條件鄉鎮的“雙千兆”網絡基礎設施，實現固定和移動網絡普遍具備“千兆到戶”能力。

  我國正在引領全球5G發展，截至2021年6月，我國5G基站數達到96.1萬，占全球70%，5G手機連接數達到3.65億，占全球80%。但5G發展空間依然巨大，相關集采并未到頂。

  “十四五”期間5G依然是我國通信建設投資的主體，還需要建設數百萬的5G基站。5G網絡不僅承載個人用戶通信需求，更重要的是將支撐和賦能千行百業數字化轉型， 5G行業專網、5G室內覆蓋還處在初級階段，有待進一步建設和發展。

  訊石：對于通信標準制定，您認為要如何才能規范化、少走彎路?從運營商的角度來看，光通信行業的企業在行業標準制定中應扮演什么樣的角色?如何做?

  唐雄燕：標準是實現通信產業規模經濟的基礎，也是通信服務互聯互通的保障。國內外存在多個通信相關的標準組織，如ITU、3GPP、ETSI、IEEE、CCSA，還有許多專業性技術聯盟在從事標準工作，如與光通信相關的MSA、OIF、BBF等等。這些標準組織的工作各有側重，需要加強協作，避免技術標準的分裂。標準的制定過程往往是多方協商和博弈的過程，許多企業會參加多個標準組織，企業也需要通過自身的努力和主動協同促進技術標準的統一。

  從運營商的角度來看，光通信企業是光模塊、光傳輸、光網絡等標準制定的主力，運營商、設備商和器件商在光通信相關標準制定過程中應該密切合作，使技術標準能夠兼顧產業鏈各方利益，有利于產業的健康和可持續發展。

  各運營商可能有自身特殊的企業標準訴求，前面我提到的5G前傳和回傳標準，中國的三大運營商就有不同的技術選擇。技術分散給產業鏈帶來一定困擾，也不利于發揮產業規模優勢降低成本，為此需要進一步統一技術標準，實現產業共贏，光通信企業可以利用自身對底層技術細節的深刻理解協助運營商確立最佳的技術標準。

  訊石：您提到的“全光網絡是光網絡技術未來二十年發展動力”目前中國聯通做了哪些相關工作?挑戰有哪些?如何團結一致攻破這些挑戰?

  唐雄燕：在接入網層面，我國全光接入網已全面建成，接入速率普遍提升到了100M，千兆接入成為FTTH寬帶發展的新趨勢，也是國家“雙千兆行動計劃”的目標。2020年，中國聯通推出了包括千兆5G、千兆WiFi和千兆FTTH的 “三千兆”業務，10G PON成為了是當前光纖接入的主流技術手段。為順應用戶接入速率進一步提升的要求，中國聯通正在與產業鏈一道共同推動50G PON標準化和技術成熟，同時還將積極推進工業PON在工業互聯網場景中的應用。

  在骨干網層面，隨著傳輸速率不斷增長，對節點交叉能力的要求也越來越高。大容量電交叉的功耗問題愈加突出，全光組網受到更大重視，基于OTN/WDM/ROADM/OXC技術的智能光電混合組網成為組網趨勢。采用波長選擇開關、光背板等技術的全光交叉設備OXC，可以實現站內零連纖、即插即用、靈活調度、平滑擴容、超大容量波長調度，從而大幅節約機房空間和功耗。利用波長級光層路由、子波長級電層調度、光電協同組網，再加上SDN和WSON的智能控制功能，將大大提升光網絡效率、品質和服務能力。

  中國聯通高度重視全光網絡建設，2018年，中國聯通啟動京津冀ROADM網建設，2019年又開始建設長三角ROADM區域網和珠三角ROADM區域網，這幾張ROADM網構建起中國聯通東部ROADM區域網。

  在追求高速傳輸和組網的同時，如何降低設備成本成為了重大挑戰。低成本是推進WDM光網絡技術下沉，延伸至成本敏感的網絡邊緣，從而構建端到端全光網絡體系的關鍵。尤其是對于城域邊緣接入層及縣鄉網絡環境，迫切需要引入低成本100G WDM技術和低維度邊緣ROADM技術(以4維和9維為主)。

  另外光網絡設備體系較為封閉，通常都是由傳統設備商研發和集成，不利于產業生態繁榮和開放創新。為此需要推進光網絡的開放和解耦，以便更快地引入新技術和促進產業競爭，增強產業活力，降低網絡成本，同時也有助于加速業務和服務創新，順應網絡云化大趨勢。

  結語

  隨著信息通信網絡向高速、高頻、高性價比的方向發展，長期以來支撐ICT行業進步的摩爾定律遇到瓶頸，傳統電子技術開始面臨距離、功耗等可持續發展問題。

  唐博士表示：未來5-10年，為提升電子器件的高速處理能力并降低功耗，光與電技術將從各自獨立，走向光電一體，帶來芯片出光、光電合封等新產品形態。光通信技術將從傳統通信進一步向各個領域滲透，如：為提升數通設備高速端口的傳輸距離，將引入相干光通信技術;為實現家庭千兆品質覆蓋，光接入將從家庭FTTH延伸到房間FTTR;為實現萬物智聯，光接入將延伸到機器(FTTM);為實現低軌衛星之間的100Gbps高速數據傳輸，可以采用激光通信替代微波通信;為滿足水下移動設備的通信需求，可以采用穿透力更高的可見光通信替代無線通信。

  在此，唐雄燕博士進一步呼吁，2021年是中國“十四五”規劃開局之年，面對新的產業發展機遇和國際競爭形勢，更需要產業鏈各個環節協同創新，推動我國光通信科技的自立自強，為數字經濟騰飛打造自主可控的全光底座，在賦能千行百業、千家萬戶高質量聯接的同時，實現光通信產業自身的高質量發展。

  感謝唐雄燕博士接受訊石采訪，同時訊石也向時光人物——唐雄燕博士致敬。感恩時光人物毫無保留的經驗分享，對行業的付出，是我們學習的榜樣。