今天，5G是通信業乃至全社會最熱的詞。我們天天談5G，但你瞭解5G網絡的血管系統——光傳送網嗎？
5G萬物互聯時代將產生海量數據，這些數據除了在最後幾百米通過5G基站無線傳輸，剩下部分都得靠龐大的光網絡來承載。如果把數據比喻為“血液”，光網絡就是5G的“血管系統”。5G時代的網絡數據流量成倍增長，這個“血管系統”將如何高效傳送“血液”？
現在，讓我們走進於2020年1月8日在深圳舉行的新一代光傳送發展論壇（NGOF）2019年度大會，來看一看NGOF是如何推動這個“血管系統”高效運轉的？
從“毛細血管”到“動脈”，NGOF推動新一代全光網技術創新
進入5G時代，數據流量成倍增長對於網絡的影響可謂牽一髮而動全身，對於光網絡而言，從邊緣接入到城域、骨幹，從“毛細血管”到“動脈”，整個“血管系統”都需一場技術升級。
先說“毛細血管”。眾所周知，4G基站BBU和RRU之間的前傳接口（CPRI）帶寬僅為9.8Gb/s，而5G DU與AAU之間前傳接口（eCPRI）帶寬將有數倍提升。對於5G單宏站，在100MHz頻譜帶寬下需要3個25Gb/s eCPRI接口。若考慮電信和聯通共建共享，200MHz頻譜帶寬則需要6個25Gb/s eCPRI接口。
再考慮5G時代將採用DU集中的C-RAN架構，DU通過前傳網絡連接多個分佈的AAU，這意味著，如果按照傳統部署方式，5G前傳網絡將需要大量的光纖，對部署成本、運維管理等方面提出了全新的挑戰。
為此，作為致力於光傳送網協同創新的產業組織，NGOF早在2017年底成立伊始就針對5G 前傳技術成立了課題組，提出了面向C-RAN 場景的25Gb/s單纖雙向（BiDi）技術方案和麵向5G大集中和綜合業務承載的城域接入型DWDM（原G.metro）技術方案，並協同成員單位快速完成了標準化，推動產業鏈成熟。
本次NGOF年度大會還發布了《5G前傳技術及應用白皮書》，分析了5G前傳需求，對當前多種基於波分的前傳技術方案進行了對比分析，提出了前傳網絡建設與運維方式，並指出5G前傳技術方案的選擇和應用應遵循固移融合、綜合承載，資源保障、適度超前，質量保障、成本優先，統一管控、界面清晰幾大原則。
針對共建共享帶來的單基站前傳帶寬翻倍的新需求，NGOF還將繼續致力於研究支持12波甚至更多波長的低成本WDM技術方案，進一步推動基於25Gb/s可調諧光模塊的產業鏈成熟完善，協同運營商、光模塊廠商、傳輸承載設備廠商和無線設備廠商等力量，共同解決5G前傳方案中面臨的管理維護問題。
再說說“動脈”。在網絡流量持續高速增長的背景下，單纖容量需要繼續提升，按照目前的發展趨勢，大量應用於骨幹網和城域網的DWDM 系統要從單波長100G演進到單波長200G以及400G時代。
實現更高單波速率的路徑主要有：更高階的調製格式、更高的波特率以及更多的子載波。但如果採用比單波長200G更高階的調製格式實現單波長400G，其傳輸能力必然會有所下降；可如果希望單波長400G保持單波長 200G 的傳輸能力，需要採用更高的波特率或更多的子載波來實現，這兩種路徑對頻譜效率的提升都不明顯。
因此，要提升單纖容量到單波長400G時代，DWDM系統需要增加可用頻譜帶寬，擴展C波段。
為此，NGOF發佈了《擴展C波段WDM系統技術白皮書》，從光頻譜帶寬、性能、光層、產業鏈成熟度、單bit成本、運維等方面研究了擴展C波段系統，對擴展C波段所用到的關鍵部件的成熟度進行了分析，並計劃於2020年啟動標準化工作，推動試點應用，力爭在2021年實現商用化部署。
另外，針對大容量DWDM技術從骨幹網向邊緣接入下沉的趨勢，在本次大會上NGOF成立了一個新的工作組——可調諧激光器特設工作組。
可調諧DWDM激光器在骨幹網和城域核心匯聚網絡已大量應用，實踐證明可以大大簡化網絡建設和運維。面向未來寬帶需求不斷增加，如何推動低成本的可調諧WDM技術下沉應用至城域邊緣接入層，是產業亟待解決的問題。
下一步，可調諧激光器特設工作組將以低成本可調諧WDM技術應用需求為導向，重點針對5G前傳及專業接入等場景，以ITU-T G.698.4國際標準為基礎，制定相關技術規範，引導產業鏈。
OTN品質專線五星指標體系，助力運營商B2B業務新增長
毋庸置疑，隨著企業上雲以及5G賦能各行各業，政企專線業務必將是未來運營商的主要業務增長點，也是5G時代2B市場的競爭焦點。
為此，NGOF創新性地提出了品質專線的五星指標體系，從可保證帶寬、高可用率、低時延&低抖動、業務敏捷以及在線自管理5個維度定義了高品質專線的評價體系，並制定了5個級別的差異化SLA指標體系，以指導運營商和設備商提供差異化的專線產品和服務。
基於該量化的指標衡量體系，NGOF對多種專線承載技術綜合分析，認為分組增強型OTN是高品質專線的最佳承載技術，可以有效匹配各類高價值政企客戶的高品質體驗需求。
NGOF雲&專線工作組組長、中國信息通信研究院技術與標準研究所寬帶網絡研究部主任趙文玉表示，目前，國內已經有20+省份運營商建設了OTN專線，同時還有大量運營商正在籌備當中。當前OTN品質專線的相關能力已經在各個運營商的實踐中進行了充分體現，三大運營商的品質專線業務收入也取得了顯著增長，說明了OTN技術在品質專線網絡建設與應用中的天然優勢。
面向未來，OTN技術將隨著市場需求的變化而不斷演進，以更高的資源利用效率和更經濟的方式為千行百業提供高品質的連接服務。目前，面向更小顆粒度基於OSU的OTN技術已經在中國通信標準化協會（CCSA）中成功立項，NGOF專線項目組也將結合該項技術，聚焦探索基於OSU的OTN在以下更多場景應用方面的可能性：
• 更小更靈活的業務形態：Mbit/s~Gbit/s的靈活調整，不再受到傳統ODU0顆粒度的限制，可以匹配SDH、以太、包交換、OTN交換等已有業務種類顆粒。
• 更經濟的資源利用：面向中小企業，甚至個人提供類專線品質的服務，如靈活小帶寬、隨需隨用，帶寬無損調整，同時保留傳統OTN專線的諸多高品質特性。
• 更低的時延：簡化數據交換機制，減少處理的業務層級數量，大幅降低設備時延，可應用於時延敏感場景，如金融系統、自動駕駛、工業智能製造、大規模協同計算等領域。
成立僅兩年，NGOF成績斐然
以上介紹了NGOF在2019年的一些創新成果，但NGOF取得的成績不止這些。NGOF成立於2017年12月，發起單位包括運營商、科研院所、設備商、模塊和器件廠商、芯片廠商、光纖光纜廠商等，其使命旨在聯合光傳送網全產業鏈，在需求分析、技術創新研究、標準制定、測試驗證、試點應用等領域充分合作，以加速推動新一代光傳送網技術商用落地，增強中國企業在光網絡產業的全球技術和產業領導力。
兩年來NGOF成員單位從成立之初的14家擴展到40家，涵蓋了光傳送網領域完整的上下游產業鏈；工作組從3個擴展到6個，包括5G承載工作組、城域光模塊工作組、雲&專線承載工作組、海纜通信工作組、大容量WDM傳輸工作組，以及新設立的可調諧激光器特設工作組。
在本次會上，NGOF辦公室主任、中國電信光傳輸專業首席專家李俊傑總結了NGOF在2019年取得的主要成績。過去一年來，NGOF成績斐然，發佈了高品質專線、硅基光器件、5G前傳、擴展C波段傳輸四大白皮書，聯合推動了兩項新技術現網應用試點，並協同完成了四項ITU-T/CCSA技術標準和研究課題，協同推進了四項ITU-T/CCSA技術標準立項。
2020年，NGOF的六大工作組將持續推進或全新開展雲及雲網協同業務優化承載方案、OTN新技術、品質專線測評體系及智能運維、城域N×25G/s WDM系統技術、低成本可調諧激光器、擴展C波段傳輸技術、5G前傳技術等領域的技術研究、標準化工作或產業鏈成熟。
經過幾十年不斷髮展，我國光通信產業已走在世界前列，甚至在很多領域已走入“無人區”，前方已無領先的標杆參考，更多地需要我國光通信全產業鏈通力合作，持續探索創新。相信在NGOF的推動下，我國光通信產業一定能在下一個通信十年再創輝煌。
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