光通信遇上5G 風(fēng)生水起還是挑戰(zhàn)重重？

飛象網(wǎng)訊（趙志偉／文）放眼全球，光通信發(fā)展勢(shì)頭良好，寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展推動(dòng)了全球固網(wǎng)及移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

立足于國(guó)內(nèi)，中國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)勢(shì)頭強(qiáng)勁，在“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略推進(jìn)下，運(yùn)營(yíng)商加快光網(wǎng)城市建設(shè)的步伐。同時(shí)，F(xiàn)TTH市場(chǎng)高速發(fā)展，形成了一系列具有競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)秀企業(yè)，比如華為、中興、烽火通信、長(zhǎng)飛、中天等。

與此同時(shí)，5G研發(fā)也正如火如荼進(jìn)行之中，當(dāng)前，5G 正處于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成的關(guān)鍵階段，全球主要國(guó)家和運(yùn)營(yíng)商相繼啟動(dòng) 5G 測(cè)試，紛紛出臺(tái)戰(zhàn)略計(jì)劃開(kāi)展產(chǎn)業(yè)布局，搶占戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

我國(guó)也在積極推進(jìn) 5G 技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化， 5G 技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化支撐不斷取得新進(jìn)展。

近日，更有三大運(yùn)營(yíng)商5G基礎(chǔ)建設(shè)7年內(nèi)總支出將達(dá)1800億美元重磅新聞的出爐，將5G話(huà)題推向了一個(gè)前所未有的高峰期。

顯然，光通信與5G已不期而遇。相應(yīng)的，“ 5G對(duì)光通信的影響是什么？”這個(gè)議題開(kāi)始被業(yè)界頻繁提及。近日，中國(guó)電信科技委主任韋樂(lè)平在接受飛象網(wǎng)采訪(fǎng)時(shí)，就此議題提出了相關(guān)看法。

光通信“被迫”大放異彩

目前，5G頻譜規(guī)劃還未塵埃落定。近日工信部發(fā)布了《公開(kāi)征求對(duì)第五代國(guó)際移動(dòng)通信系統(tǒng)(IMT-2020)使用3300-3600MHz和4800-5000MHz頻段的意見(jiàn)》，指出擬在這兩個(gè)頻段上部署5G，征求意見(jiàn)室外頻譜是400MHz。

在韋樂(lè)平看來(lái)，三大運(yùn)營(yíng)商中每一家應(yīng)該至少分得200MHz，才能充分體現(xiàn)5G相對(duì)4G的巨大的質(zhì)的速率優(yōu)勢(shì)，“那400MHz頻譜即便靠譜，將來(lái)怎么分？所以未來(lái)一定會(huì)規(guī)劃和應(yīng)用到6GHz以上，特別是26GHz以上的頻段一定會(huì)開(kāi)放并應(yīng)用?！?/p>

眾所周知，5G的未來(lái)得依靠小基站 , 當(dāng)基站的覆蓋越來(lái)越小，基站數(shù)量便要成倍增加，“拿3.5GHz來(lái)舉例，3.5GHz的基站數(shù)比現(xiàn)在800MHz和1.8GHz基站數(shù)多了近一倍。如果規(guī)劃到6GHz以上，基站數(shù)會(huì)更多，如果規(guī)劃到26GHz以上，那不知道會(huì)達(dá)到多少倍！”

所以基站數(shù)大量增加是必然的結(jié)果，而基站之間的互聯(lián)需要大量的光纖，據(jù)悉，目前中國(guó)的基站數(shù)量已達(dá)到500多萬(wàn)，而將來(lái)發(fā)展5G，保守預(yù)測(cè)會(huì)達(dá)到1000萬(wàn)以上，若是高頻段，甚至?xí)唷?/p>

韋樂(lè)平指出：“未來(lái)的5G幾乎全部要依靠光纖，在整個(gè)通信行業(yè)，使用光纖量第一位的是光纖接入網(wǎng)（FTTH），因?yàn)槊繎?hù)都有一根網(wǎng)，可想而知，對(duì)光纖的需求量巨大。第二位的就是5G基站互聯(lián)，那么多基站的互聯(lián)，其光纖消耗量也十分可觀”。

綜上，5G對(duì)光通信會(huì)產(chǎn)生十分正面的影響，光通信在5G時(shí)期將“被迫”大放異彩。

機(jī)遇之下“危機(jī)”四伏

當(dāng)然，機(jī)遇之下必然潛藏挑戰(zhàn)。

5G時(shí)期，5G無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)或?qū)⒉捎肅-RAN構(gòu)架，即將基站的BBU（基帶處理單元）集中，RRU（數(shù)字單元）通過(guò)前傳拉遠(yuǎn)，分布于街頭巷尾、山村田野。

這意味著B(niǎo)BU池到RRU之間（前傳網(wǎng)絡(luò)），需要敷設(shè)大量光纖，成本高昂。必然要引入WDM技術(shù)。而且，5G速率更高，前傳容量要求更大。韋樂(lè)平指出，5G的前傳容量有可能會(huì)達(dá)到T級(jí)別，比現(xiàn)在前傳容量大了幾百倍（10G），也同樣需要WDM技術(shù)的支撐，而當(dāng)前一個(gè)10G速率的WDM（波分復(fù)用）系統(tǒng)的可調(diào)激光器價(jià)格就高達(dá)200美元，成本將是5G前傳的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)，可調(diào)激光器是5G最大的瓶頸之一。

當(dāng)然，要將可調(diào)激光器的價(jià)格降下來(lái)也有可能性。韋樂(lè)平認(rèn)為：“只要規(guī)模上去就有可能，舉例來(lái)講，基于過(guò)去對(duì)手機(jī)價(jià)格和光接入網(wǎng)價(jià)格的判斷，開(kāi)始時(shí)價(jià)格極高，大規(guī)模商用后，價(jià)格都是降了大約10倍。當(dāng)然主要還是要靠技術(shù)的創(chuàng)新?！?/p>

具體而言，5G的瓶頸有兩個(gè)方面，第一是物理層的限制。物理層又分兩個(gè)，第一是光層，第二是射頻前端。

就光層來(lái)講，便涉及到可調(diào)激光器和WDM的價(jià)格，“可調(diào)節(jié)激光器這么貴怎么辦？速率這么高怎么辦？在射頻層面，5G涵蓋50個(gè)頻段，這要多少個(gè)濾波器里才能完成？”據(jù)悉，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)能力做出支持5G頻段的濾波器，即使國(guó)外也無(wú)能為力，現(xiàn)在存有三種濾波器技術(shù)，即基于SAW/BAW/FBAR的濾波器，在5G高頻段都不能用。

第二是經(jīng)濟(jì)性。5G有諸多利好，速率高，時(shí)延小?！暗沁@么小的基站覆蓋，怎么能夠保證有足夠多的人在里面打電話(huà)、上網(wǎng)，分擔(dān)5G的成本，城市里人口密度大，逐漸可以做到，但是到農(nóng)村，怎么可能一二百米一個(gè)基站里有幾十個(gè)用戶(hù)在里面？”

在韋樂(lè)平看來(lái)，這根本不可能，因此，成本怎么支撐如此大量的基站數(shù)量是一個(gè)很大的問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)性是很大的障礙。簡(jiǎn)言之，根據(jù)現(xiàn)有可能的頻段安排、嚴(yán)格的8維度技術(shù)要求，一系列光層和射頻等物理層器件的嚴(yán)格要求，以及大量的基站數(shù)量，即便技術(shù)上能突破和實(shí)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)方面可以肯定，不會(huì)如眾人所期望的那樣便宜。很長(zhǎng)一段時(shí)間將主要應(yīng)用于高人口密度的城市區(qū)域，大部分區(qū)域還得靠4G來(lái)支撐，做好4G依然是主要任務(wù)，5G還處于研發(fā)階段，離規(guī)?；逃眠€有至少3年時(shí)間。

“不管怎么說(shuō)，5G的發(fā)展對(duì)光通信是利好，雖然有很大的壓力和挑戰(zhàn)，但總能解決的。現(xiàn)在，看到了方向，知道將來(lái)該怎么做，1個(gè)T、可調(diào)節(jié)激光器、濾波器，這都是努力的重要方向?！?/p>

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