光网络将成为5G网络最理想的承载技术

当前5G已成业界热议话题，5G与光通信有着千丝万缕的联系。随着通信技术的发展以及各种应用的蓬勃兴起，光传送网流量不断提升，而5G的商用也将促使光传送网流量不断提升。

5G商用促使光传送网流量不断提升

工信部通信科技委常务副主任、中国电信科技委主任、中国光网络研讨会主席韦乐平在2019中国光网络研讨会上表示：“2008-2018年实际传送网最大链路容量年均增42%，2018-2022年的增长率仍可达15%，2022年传送网最大链路容量将突破150Tbit/s。”

从全球范围来看，全球5G已进入商用关键期，从标准来看，2018年6月，3GPP已完成基础版5G（R15）的标准，主要面向增强的移动宽带商用场景。而到2019年9月，完整版5G（R16）的标准将完成，主要面向高可靠低时延商用场景。

从商用进程来看，2019年5月底，已经有韩国、美国、芬兰、英国等国家的12家运营商开始5G商用。韩国宏基站规模年底达到8万个。目前商用5G的运营商主要采用非独立组网NSA模式，开启eMBB应用，网络不稳定，基站，手机的功耗和价格都很高。预计2020年全球进入5G规模商用阶段。

广电可能与电信运营商联合建设5G网络

从我国5G进程来看，我国5G已开启商用化进程。目前工信部已经正式颁发4张5G商用牌照，中国电信、中国移动、中国联通和中国广电获得牌照。在韦乐平看来，中国广电因为诸多原因，独自建网的可能性不大，很可能会联合电信运营商联合建网。

韦乐平也针对5G商用进程进行了预测。2019年5G迎来商用，5G将在40多个城市进行部署，预计将部署8万~10万个宏基站。从终端来看，目前已有NSA单模芯片手机，但功耗和价格还需优化。预计2019年底将出现双模芯片手机，而工信部已经表示，明年开始唯有双模手机才可入网。

“2020年5G将迎来规模商用，5G将覆盖数百个城市，运营商预计将建设60万~80万个宏基站，NSA/SA和TDD/FDD双模手机将规模商用。而2021-2027年，预计运营商会聚焦城市和县城及发达乡镇进行5G覆盖，预计将建设数百万量级宏基站和千万量级小基站。”韦乐平如是说。

全光网是5G最理想的承载技术

在韦乐平看来，光网络具有巨大可用频谱（10THz）、超大容量（100Tbit/s）以及超高速率（1Tbit/s）等优势。光网络具备的优点使得光网络成为5G网络最理想的承载技术。

韦乐平表示，网络向全光网演进需要三步走。第一步是传输链路光纤化，中国电信的传输网都已经实现光纤化，正向200~400Gbit/s演进。

第二步是接入网光纤化，目前中国电信正在推进配线段和引入线乃至桌面的光纤化，正进入攻坚战，光进铜全退依然路长。

第三步是传输节点引入光交换，中国电信骨干网将在年底前全面部署ROADM，形成骨干全光网，并继续向大小城域网乃至接入网延伸。

全光网2.0时代全面开启

我国首张骨干ROADM网运营一年，效果明显，节约成本30%~50%，节约能耗和空间约50%，业务配置效率大幅提升、时延低、波长一跳直达。目前全光网正从1.0时代开始迈向2.0新时代。

5G也将推动城域网和骨干网的容量升级。在城域网中，5G的流量将逐渐趋近固网流量；在骨干网中，5 G的流量占比也将会大幅提升；光网和IP网需大幅扩容升级，全光网2.0时代将迎来新机遇。

2019年中国开建骨干ROADM节点高达466个，2019年中国电信骨干网最大节点容量可到370Tbit/s。值得一提的是，基于ROADM的全光网将向基于OXC的全光网演进。

韦乐平指出，ROADM能否进一步向网络边缘拓展的关键是成本，降低成本的关键是WSS器件，而降低WSS成本的关键是技术创新和规模效应。

5G将为光纤、光模块、WDM器件等带来新机遇

在韦乐平看来，5G将为小基站、光纤、光模块、WDM器件等带来新机遇。

随着5G频段的升高，室内覆盖成为运营商网络部署难题，小基站将大放异彩，预计中国市场将有数千万量级的5G小基站。5G需要大量光纤连接小基站，预计需要几亿芯公里的光纤。与此同时，5G云化网络需要新建诸多DC，带来了光纤和光模块的需求。而5G也会对新型光纤产生需求。骨干高容量路由转向超低损G.654E光纤，室内站和DC带来抗弯曲和新一代多模光纤需求。

5G时代，光模块也将迎来新机遇，5G室外宏基站至少是4G的1.2~2倍，若室内覆盖主要靠小基站，则需要数千万个，预计5G将会带来数千万量级的25G/50G/100Gbit/s高速光模块用量。进一步考虑我国数据中心目前的巨大发展空间，高速光模块的发展空间更加可观。

此外，5G也将为WDM器件带来新机会。5G时代光器件的成本已经构成整个5G网络成本的重要部分，降低其成本成为降低5G成本的重要路径。韦乐平指出，实现低成本光器件的思路主要包括：一是技术创新，网络架构、网络协议、光物理层创新；二是产品分级，不同距离采用不同技术实现最低成本；三是量产规模，尽量减少选项，提高量产规模，国产化，不同领域技术共享；四是采购模式，光器件单独采购增加数量，减少开销。

在韦乐平看来，光通信的速率和成本成为电信网络发展的“瓶颈”，光器件是“瓶颈的平方”，而光芯片是“瓶颈的立方”。而硅光子技术是根本性突破方向，各种光子集成技术都可以带来不同程度的改进和突破，但只有硅光子技术可以享受到摩尔定律带来的巨大好处，从而有望在成本、功耗、集成度上带来根本性突破。