光通信遇上5G 风生水起还是挑战重重？

2017-06-21 09:21

来源：飞象网

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》，指出拟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。”