“5G商用，承載先行”，一張高質(zhì)量的承載網(wǎng)絡(luò)是“5G改變社會(huì)”的有力支撐。

為了更好的凝聚共識(shí)，匯聚產(chǎn)業(yè)力量，推動(dòng)國內(nèi)5G前傳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與繁榮，C114通信網(wǎng)攜手中國國際光電博覽會(huì)組委會(huì)，在第22屆中國國際光電博覽會(huì)--2020中國國際光電高峰論壇期間舉辦首屆“5G前傳技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇”。

會(huì)上，中國聯(lián)通研究院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究中心總監(jiān)王光全表示，5G大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，特別是C-RAN的組網(wǎng)方式對(duì)于5G前傳提出了挑戰(zhàn)，需要重新認(rèn)識(shí)前傳網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過中國聯(lián)通及產(chǎn)業(yè)鏈各方共同努力，基于低成本可調(diào)諧光模塊的25G波長自適應(yīng)接入型DWDM系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟。同時(shí)，王光全透露，G.698.4（前G.metro）25G標(biāo)準(zhǔn)修訂主要內(nèi)容已基本完成，預(yù)計(jì)2021年發(fā)布。

前傳網(wǎng)絡(luò)需要重新認(rèn)識(shí)

5G大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，特別是C-RAN的組網(wǎng)方式對(duì)于5G前傳提出了挑戰(zhàn)，需要重新認(rèn)識(shí)前傳網(wǎng)絡(luò)。

5G前傳采用WDM技術(shù)，多個(gè)扇區(qū)通過不同波長共享光纖資源，提高纖芯利用率，國內(nèi)外運(yùn)營商已達(dá)成共識(shí)。中國電信和中國聯(lián)通進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)的共建共享需要更寬的頻譜資源，大容量的DWDM技術(shù)具有更大的優(yōu)勢(shì)；

隨著5G建設(shè)規(guī)模和速度，C-RAN部署的規(guī)模進(jìn)一步增大，目前已呈現(xiàn)從D-RAN向大容量C-RAN增加的趨勢(shì)，采用WDM技術(shù)后對(duì)接入光纖的性能要求較光纖直驅(qū)和D-RAN組網(wǎng)大幅度提升，光纖的回?fù)p、反射及路徑串?dāng)_對(duì)WDM系統(tǒng)的性能產(chǎn)生較大影響，應(yīng)予以足夠的重視；

5G大規(guī)模C-RAN部署促使運(yùn)營商重新審視前傳網(wǎng)絡(luò)的星形和鏈型結(jié)構(gòu)的合理性，需要重新考慮前傳網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，包括接入主干光纜的保護(hù)、有條件的地方可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)環(huán)形組網(wǎng)；

在前傳網(wǎng)絡(luò)環(huán)形結(jié)構(gòu)下，大容量的DWDM系統(tǒng)具有較大優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)基于OADM的環(huán)網(wǎng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)3個(gè)以上拉遠(yuǎn)站的業(yè)務(wù)連接和保護(hù)。

G.698.4 標(biāo)準(zhǔn)日趨完善，基于可調(diào)諧激光器的DWDM系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯

隨著帶寬需求不斷增加，大容量DWDM技術(shù)不斷下沉，走向網(wǎng)絡(luò)邊緣。為應(yīng)對(duì)城域多業(yè)務(wù)綜合承載需求，中國聯(lián)通牽頭制定了基于低成本DWDM可調(diào)諧激光器的ITU-T G.698.4標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)DWDM系統(tǒng)的城域接入，滿足大容量WDM系統(tǒng)下沉的需求，得到行業(yè)廣泛認(rèn)可，目前正在修訂25G接口標(biāo)準(zhǔn)。

“G.metro標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范了基于低成本可調(diào)諧光模塊的波長自適應(yīng)單纖雙向接入DWDM系統(tǒng)，具備波長自適應(yīng)配置、超低時(shí)延、高效透明對(duì)稱傳輸、海量遠(yuǎn)端設(shè)備零接觸運(yùn)、低功耗等特點(diǎn)。”王光全指出，基于可調(diào)諧激光器的G.metro具有三大特性：

基于低成本可調(diào)諧激光器的DWDM系統(tǒng)容量大，波長調(diào)諧范圍包括6波、12波、20波和40波等；業(yè)內(nèi)首創(chuàng)提出在接入WDM系統(tǒng)模塊內(nèi)采用基于小信號(hào)調(diào)制（調(diào)頂技術(shù)）的消息通道機(jī)制，實(shí)現(xiàn)波長自動(dòng)適配和遠(yuǎn)程管控，即插即用；目前調(diào)頂已成為前傳波分基本功能，已在其它波分前傳方案中廣泛借鑒。

采用可調(diào)諧激光器，光模塊型號(hào)歸一化，與合分波器間任意連接，不需要一一匹配，不存在光模塊波長識(shí)別等問題，極大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維；安裝簡(jiǎn)單，即插即用，備件種類和數(shù)量大大減少。

“G.metro具備簡(jiǎn)潔有效的OAM機(jī)制，部署型態(tài)多樣化，支持多平臺(tái)集成?！蓖豕馊赋觯?基于G.metro標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的消息通道具備光功率/波長/溫度等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以及告警和環(huán)回等快速故障定界功能，提升前傳網(wǎng)絡(luò)維護(hù)手段和能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)前傳網(wǎng)絡(luò)的有效管理，降低維護(hù)成本。

此外，該標(biāo)準(zhǔn)支持有源和半有源等多種型態(tài)靈活部署，獨(dú)立或多平臺(tái)集成（WDM/OTN/IPRAN）部署，充分利用機(jī)房資源。在G.metro標(biāo)準(zhǔn)的10G版本行標(biāo)（YD/T 3551-2019）中，就已經(jīng)明確規(guī)范了遠(yuǎn)端有源和無源兩種設(shè)備型態(tài)，也被其他波分前傳方案借鑒。

G.metro標(biāo)準(zhǔn)自2014年4月立項(xiàng)，經(jīng)過多年努力，于2018年2月ITU-T SG15全會(huì)正式通過并發(fā)布，編號(hào)為ITU-T G.698.4。2019年7月啟動(dòng)修訂，增加25G速率。目前相關(guān)的調(diào)諧方法和機(jī)制、接口參數(shù)等主要內(nèi)容已經(jīng)基本完成，正在進(jìn)行細(xì)節(jié)的補(bǔ)充和完善，預(yù)計(jì)2021年發(fā)布。

與此同時(shí)，G.metro標(biāo)準(zhǔn)在CCSA標(biāo)準(zhǔn)化也取得了多項(xiàng)突破。王光全表示，10G城域接入型WDM系統(tǒng)技術(shù)要求，已發(fā)布YD/T 3551-2019；10G可調(diào)諧光模塊，2020年7月已報(bào)批；DWDM單纖雙向和分波器，2020年9月上會(huì)討論；Nx25G DWDM系統(tǒng)和25G DWDM光模塊將在2020年9月/10月上會(huì)討論。

在談到G.698.4工作波長及波長自適應(yīng)機(jī)制方面，王光全指出，25G采用與10G相同的起止波長和波長配對(duì)關(guān)系，暫只規(guī)定100GHz通道間隔的20通道雙向應(yīng)用；針對(duì)25G修訂，適當(dāng)簡(jiǎn)化了port-agnostic（端口無關(guān)特性）實(shí)現(xiàn)機(jī)制，精簡(jiǎn)了消息通道的消息類型和TEE狀態(tài)機(jī)，該簡(jiǎn)化機(jī)制同樣適用于10G。

國內(nèi)可調(diào)諧25G光模塊處于量產(chǎn)和即將量產(chǎn)階段

王光全表示，ITU-T G.698.4國際標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，大大促進(jìn)和推動(dòng)了國內(nèi)可調(diào)激光器產(chǎn)業(yè)的自主化和國產(chǎn)化。經(jīng)過中國聯(lián)通及產(chǎn)業(yè)鏈各方共同努力，基于低成本可調(diào)諧光模塊的波長自適應(yīng)接入型WDM系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟。

目前有多個(gè)國內(nèi)光芯片/模塊公司（海思、海信寬帶、瑞泰科技、光迅、華工正源、蘭特普、中芯光電、芯耘光電等），已開發(fā)出或正在開發(fā)低成本10G/25G可調(diào)諧激光器芯片/光模塊，逐步構(gòu)建起國內(nèi)可調(diào)諧激光器技術(shù)生態(tài)。再加上國外II-VI（Finisar）、EFFECT、Lumentum等公司，可調(diào)諧激光器產(chǎn)業(yè)鏈已基本成熟。

目前10G可調(diào)諧光模塊已經(jīng)有商用產(chǎn)品，應(yīng)用場(chǎng)景包括LTE/5G前傳及數(shù)字化室內(nèi)分布及OTN/WDM-CPE專線接入等，目前已完成多個(gè)設(shè)備商基于該模塊的系統(tǒng)測(cè)試和現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)，并納入中國聯(lián)通自研的WDM-CPE管控系統(tǒng)（基于NETCONF+YANG模型）進(jìn)行集中管控，即將進(jìn)行OTN/WDM-CPE設(shè)備的集采；該模塊還將用于縣鄉(xiāng)波分場(chǎng)景以代替彩光模塊。

王光全指出，國內(nèi)外已有多個(gè)光模塊公司可提供可調(diào)諧25G光模塊進(jìn)行測(cè)試；國產(chǎn)可調(diào)諧25G光模塊處于量產(chǎn)和即將量產(chǎn)階段。

據(jù)王光全介紹，2020年7月初，中國聯(lián)通啟動(dòng)5G波分前傳集采測(cè)試功能，在無源CWDM方案外，首次將波長自適應(yīng)城域接入型WDM（G.metro）方案納入。當(dāng)前，已有6個(gè)設(shè)備商已完成系統(tǒng)適配，包括華為、烽火在內(nèi)的4個(gè)設(shè)備商目前正在聯(lián)通研究院進(jìn)行設(shè)備集采測(cè)試以及與聯(lián)通自研管控系統(tǒng)的納管測(cè)試。他透露，聯(lián)通計(jì)劃在2020年Q4完成實(shí)驗(yàn)室集采測(cè)試和現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)后進(jìn)行設(shè)備集采，預(yù)計(jì)2021年規(guī)模應(yīng)用。

王光全建議，在應(yīng)用部署時(shí)，初期也可以采用固定（DU側(cè)）+可調(diào)（AAU側(cè)）搭配的方式，降低設(shè)備成本，未來兩端可考慮逐步采用全可調(diào)的方式。

同時(shí)，王光全還展示了中國聯(lián)通近期采用G.698.4 DWDM系統(tǒng)承載量子通信的測(cè)試結(jié)果，表明基于G.698.4的WDM-CPE與量子加密系統(tǒng)相結(jié)合可提供保密專線業(yè)務(wù)。

采用G.698.4 10G DWDM系統(tǒng)中的1個(gè)波長或多個(gè)波長作為連續(xù)變量量子秘鑰分發(fā)（CV-QKD）的量子加密信號(hào)傳輸通道，與其他10G業(yè)務(wù)波長的經(jīng)典光通信進(jìn)行共纖傳輸。測(cè)試結(jié)果表明，在經(jīng)過12.6km光纖傳輸后，不同間隔和不同波道數(shù)下，系統(tǒng)中10G業(yè)務(wù)無影響，所承載的CV-QKD量子安全密鑰成碼率無明顯波動(dòng)，滿足量子加密服務(wù)需求。實(shí)驗(yàn)表明，可利用G.698.4 DWDM系統(tǒng)承載CV-QKD量子加密通信，為專線業(yè)務(wù)提供低成本量子加密的增值服務(wù)，并節(jié)省大量額外光纖。
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