中国电信北京研究院光通信研究中心主任李俊杰:OTN/WDM是5G承载技术的最优选择
郑池 2017-09-21 人民邮电报
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在近日举办的“2017光通信技术和发展论坛”上,中国电信北京研究院光通信研究中心主任李俊杰详细介绍了5G时代的光传送网,他认为,5G承载网是5G网络和业务发展的关键因素之一,而OTN/WDW是5G承载技术最为完美的选择。

5G承载要求更高

根据3GPP的5G时间表,到2020年,第五代移动通信(5G)将启动商用服务,高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施基本建成。“5G商用,承载先行”,李俊杰认为,5G时代对承载网的需求主要体现在对大带宽、超低时延、高精度时钟同步、网络切片的要求上。

在大带宽方面,5G具有更高的速率、更宽的带宽,预计5G网速将比4G提高10倍左右,峰值速率将从4G的100Mbit/s提高到几十Gbit/s,因此无论是接入设备容量、汇聚设备容量还是核心设备容量都需要快速扩容。同时,在低时延方面,VR/AR、自动驾驶、智能制造等业务都要求超低时延。

在时钟同步方面,5G同步业务需求包括5G TDD基本业务同步需求和系统业务同步需求两部分。其中5G TDD基本业务同步需求预计与4G TDD基本业务相当;1.5μs(低频),500ns(高频);同步精度主要取决于协同业务需求,5G的空口帧长度1ms是4G空口帧10ms的1/10,预计同步精度指标也会缩小,具体指标待研究。5G承载频率需支持时钟随业务一跳直达,减少中间时钟处理,单节点时钟精确度要满足ns级精度要求。

在网络切片方面,承载网络通过硬管道方式,天然支持5G网络切片的承载需求。

OTN/WDM是5G承载最优解

未来,5G要满足三大典型应用场景,包括eMBB(移动宽带增强)、uRLLC(超高可靠、超低时延通信)、mMTC(大规模物联网)。不仅要解决人与人之间的连接,还要满足人与物、物与物之间的互联,因此5G时代的承载网要做到大带宽、低时延、网络切片、高可靠性和开放协同。

李俊杰认为,5G时代的OTN综合业务承载网将能满足以上这些需求。一是OTN承载网有低成本、大带宽的技术。对于短距非相干超频传输技术,利用低速率光器件实现高速率传输;对于中长距相干传输技术,能做到可插拔、低成本以及低功耗。

二是灵活的多层次OTN传送技术能实现最低时延,光层直达,前传/中传破环成树;ROADM设备下沉到汇聚层,加速光层部署,提高承载灵活性。对于ODUflex,能做到灵活互联接口,重用低成本ETH灰色模块;超低时延OTN技术针对5G承载场景优化,单节点时延维持在1μs量级。在增强路由转发功能方面,能满足5G组网灵活性需求。

此外,李俊杰指出,5G前传面临着光纤资源短缺的挑战,5G初期采用低频组网,单个基站、3个Cell、6根光纤(单纤单向)或者是3根光纤(单纤双向);3G/4G/5G共站所需光纤资源累加;另外,5G成熟期采用高频组网或低频增点,需要增加更多的光纤资源。

针对这一挑战,李俊杰表示WDM技术是解决前传问题的有效手段。有源WDM/OTN方案的优势在于节约光纤,节约成本,能减少光模块的数量。再者就是维护简单,无源OAD免维护。而有源WDM/OTN方案的挑战在于彩光模块,封装和功耗要做到白光模块的水平,而且设备管理方面,无线设备管理彩光模块。他建议采用时延优化的OTN封装,继承OTN维护手段。因此他认为光网络是具有最低时延优势的网络技术。

对于中/回传承载网,李俊杰表示,OTN具有天然大带宽、硬管道,同时兼具光层一跳直达及OTN时延优化演进能力,以及丰富的管理和运维机制,端到端的OTN组网具有很强的竞争优势。

李俊杰认为,5G承载网将是5G网络和业务发展的关键因素之一,OTN/WDM是5G承载技术的最优选择。