“新基建”助推光通信迎来新一轮发展契机

作者:中国信息通信研究院技术与标准研究所 赵文玉 责任编辑:吕萌 2020.03.12 07:09 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)在互联网、云计算、大数据等新型高宽带业务与应用持续推动下,近年来光通信技术及应用发展较快,宽带光接入、城域光传送、干线光传输等组网技术不断革新,光缆网络铺设规模持续增长,光纤通信网络已成为信息社会发展的关键基础设施之一。

而近日我国提出加快5G网络、数据中心等“新基建”建设进度,将进一步加速推动光通信新技术革新及产业应用发展。

5G基建催生光通信新一轮发展契机

5G建设,承载先行。光通信技术是承载网络的核心。为了支撑高带宽、低时延、高精度同步等5G新型业务特性,以及智能灵活、高效开放、网络架构革新等组网特性,5G承载网络技术近两年也在不断革新演进,并在前传和中回传等应用场景涌现了多个差异化新型承载方案,譬如基于粗波分复用(CWDM)、密集波分复用(DWDM)以及基于局域网的波分复用(LWDM)和中等波分复用(MWDM)等不同WDM机制的25Gbit/s速率前传方案,以及基于分组切片网络(SPN)、基于IP的无线回传网(IPRAN)增强等机制的中回传方案。

另外,5G承载网络的传输接口速率也不断提升,典型前传速率从10Gbit/s上升到25Gbit/s量级,中回传上升到25Gbit/s、50Gbit/s、100Gbit/s甚至以上。同时,基站的集中处理云化部署(C-RAN)进一步对承载方案、光纤连接数量和方向等提出新的需求。

随着5G建设工程的加快推进,近60万量级基站即将建设,基于技术方案、整体成本、未来可扩展性等多维度比选,不同运营商预计将逐步启动5G前传、中回传网络新建与扩容,前传方案也将结合无线接入网络架构及应用需求进一步聚焦选择应用,新型高速光模块与器件、5G承载新技术设备等将获得规模化应用,相关国际国内标准化进一步完善,光通信技术及产业整体将迎来新一轮发展契机。

数据中心建设延伸光通信应用场景

随着信息通信业务模式和云网融合等技术的发展演进,数据中心已成为数据交互、共享和应用的关键基础设施。由于数据中心的数据储存和处理工作量很大,功耗、集成度、交换性能(如时延、吞吐量)、成本等参量对于数据中心的建设至关重要,而光纤通信具备超大容量、低功耗、安全性高、传输介质成本低等天然优势,数据中心内部连接以及数据中心之间的互联方案离不开光纤通信相关技术和产品的支撑。

首先,数据中心启动规模化建设,必然带动低成本、高集成度的高速光模块及配套产品的规模应用,这样将进一步推动光模块与器件技术及自主化能力的优化与提升。

其次,数据中心内部海量的连接需求将推动全光交换技术的应用,进一步降低数据中心内部功耗、传输时延,同时进一步提升集成度并增加大带宽粒度调度的智能性。

最后,数据中心之间海量数据的传输需求推动光传输设备进一步革新,使得传输设备在提供超宽带宽的基础上,进一步结合接口开放、智能管控、高集成度等应用需求,进一步优化或设计数据中心所需的传输设备,进一步延伸光通信技术应用场景。

整体来看,加快启动数据中心的规模化建设将会推动光通信相关技术及产业的革新发展,预计未来将会涌现面向数据中心应用的多种光通信技术方案。

“新基建”项目助推光通信革新演进

随着5G基建、大数据中心、人工智能等“新基建”项目的开展,面向差异化应用的流量将会显著增加,作为基础带宽承载技术,光通信将面临新一轮的技术演进与革新。“新基建”项目建设及应用催生的海量流量将对城域传送和干线传输网络的组网技术及网络架构产生明显的影响,同时推动宽带光接入速率向Gbit/s速率演进。

第一,从超大容量长距离传输技术发展来看,随着诸多新型宽带业务的应用需求驱动,现有基于单通路100Gbit/s速率为主的传输技术将逐步被200Gbit/s和400Gbit/s速率替代,同时将进一步推动单通路800Gbit/s量级速率以及支持更大传输容量的空分复用等新技术研究。

第二,多个“新基建”项目完成后,业界将会逐步推出结合5G+垂直行业的多种结合切片技术的应用。这些新型应用的有效开展离不开承载网络的支撑,必然推动光通信技术围绕业务切片支持、网络切片灵活化、智能管控、无线与承载端到端协同、智能化运维等诸多技术的研究及应用。

第三,数据中心尤其是大数据中心未来预计将逐步成为光传送网络带宽承载服务的主体之一,相应光通信技术及组网架构将围绕数据中心需求特性逐步演进,譬如光层开放互联功能特性应用将有可能围绕数据中心加速推进。

第四,“新基建”的启动将对光模块、光器件、光纤光缆、光通信设备以及网络运营、设计、建设等光通信整个产业链发展产生比较明显的拉动效应,进一步助力推动光通信技术演进与革新,对于我国光通信技术及产业完善与发展演进、提升国际竞争力具有重要意义。


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