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光通信遇上5G 风生水起还是挑战重重?

2017年6月21日 07:06  CCTIME飞象网  作 者:赵志伟

飞象网讯(赵志伟/文)放眼全球,光通信发展势头良好,宽带业务的发展推动了全球固网及移动运营商的光网络建设。

立足于国内,中国光通信产业势头强劲,在“宽带中国”战略推进下,运营商加快光网城市建设的步伐。同时,FTTH市场高速发展,形成了一系列具有竞争力的优秀企业,比如华为、中兴、烽火通信、长飞、中天等。

与此同时,5G研发也正如火如荼进行之中,当前,5G 正处于技术标准形成的关键阶段,全球主要国家和运营商相继启动 5G 测试,纷纷出台战略计划开展产业布局,抢占战略制高点。

我国也在积极推进 5G 技术研究与产业化, 5G 技术研发试验、国际标准化支撑不断取得新进展。

近日,更有三大运营商5G基础建设7年内总支出将达1800亿美元重磅新闻的出炉,将5G话题推向了一个前所未有的高峰期。

显然,光通信与5G已不期而遇。相应的,“ 5G对光通信的影响是什么?”这个议题开始被业界频繁提及。近日,中国电信科技委主任韦乐平在接受飞象网采访时,就此议题提出了相关看法。

光通信“被迫”大放异彩

目前,5G频谱规划还未尘埃落定。近日工信部发布了《公开征求对第五代国际移动通信系统(IMT-2020)使用3300-3600MHz和4800-5000MHz频段的意见》,指出在这两个频段上部署5G,征求意见室外频谱是400MHz。

在韦乐平看来,三大运营商中每一家应该至少分得200MHz,才能充分体现5G相对4G的巨大的质的速率优势,“那400MHz频谱即便靠谱,将来怎么分?所以未来一定会规划和应用到6GHz以上,特别是26GHz以上的频段一定会开放并应用。”

众所周知,5G的未来得依靠小基站 , 当基站的覆盖越来越小,基站数量便要成倍增加,“拿3.5GHz来举例,3.5GHz的基站数比现在800MHz和1.8GHz基站数多了近一倍。如果规划到6GHz以上,基站数会更多,如果规划到26GHz以上,那不知道会达到多少倍!”

所以基站数大量增加是必然的结果,而基站之间的互联需要大量的光纤,据悉,目前中国的基站数量已达到500多万,而将来发展5G,保守预测会达到1000万以上,若是高频段,甚至会更多。

韦乐平指出:“未来的5G几乎全部要依靠光纤,在整个通信行业,使用光纤量第一位的是光纤接入网(FTTH),因为每户都有一根网,可想而知,对光纤的需求量巨大。第二位的就是5G基站互联,那么多基站的互联,其光纤消耗量也十分可观”。

综上,5G对光通信会产生十分正面的影响,光通信在5G时期将“被迫”大放异彩。

机遇之下“危机”四伏

当然,机遇之下必然潜藏挑战。

5G时期,5G无线接入网或将采用C-RAN构架,即将基站的BBU(基带处理单元)集中,RRU(数字单元)通过前传拉远,分布于街头巷尾、山村田野。

这意味着BBU池到RRU之间(前传网络),需要敷设大量光纤,成本高昂。必然要引入WDM技术。而且,5G速率更高,前传容量要求更大。韦乐平指出,5G的前传容量有可能会达到T级别,比现在前传容量大了几百倍(10G),也同样需要WDM技术的支撑,而当前一个10G速率的WDM(波分复用)系统的可调激光器价格就高达200美元,成本将是5G前传的一个巨大挑战,可调激光器是5G最大的瓶颈之一。

当然,要将可调激光器的价格降下来也有可能性。韦乐平认为:“只要规模上去就有可能,举例来讲,基于过去对手机价格和光接入网价格的判断,开始时价格极高,大规模商用后,价格都是降了大约10倍。当然主要还是要靠技术的创新。”

具体而言,5G的瓶颈有两个方面,第一是物理层的限制。物理层又分两个,第一是光层,第二是射频前端。

就光层来讲,便涉及到可调激光器和WDM的价格,“可调节激光器这么贵怎么办?速率这么高怎么办?在射频层面,5G涵盖50个频段,这要多少个滤波器里才能完成?”据悉,目前国内尚无能力做出支持5G频段的滤波器,即使国外也无能为力,现在存有三种滤波器技术,即基于SAW/BAW/FBAR的滤波器,在5G高频段都不能用。

第二是经济性。5G有诸多利好,速率高,时延小。“但是这么小的基站覆盖,怎么能够保证有足够多的人在里面打电话、上网,分担5G的成本,城市里人口密度大,逐渐可以做到,但是到农村,怎么可能一二百米一个基站里有几十个用户在里面?”

在韦乐平看来,这根本不可能,因此,成本怎么支撑如此大量的基站数量是一个很大的问题,经济性是很大的障碍。简言之,根据现有可能的频段安排、严格的8维度技术要求,一系列光层和射频等物理层器件的严格要求,以及大量的基站数量,即便技术上能突破和实现,经济方面可以肯定,不会如众人所期望的那样便宜。很长一段时间将主要应用于高人口密度的城市区域,大部分区域还得靠4G来支撑,做好4G依然是主要任务,5G还处于研发阶段,离规模化商用还有至少3年时间。

“不管怎么说,5G的发展对光通信是利好,虽然有很大的压力和挑战,但总能解决的。现在,看到了方向,知道将来该怎么做,1个T、可调节激光器、滤波器,这都是努力的重要方向。”

编 辑:章芳
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