IFOC 2021 時(shí)光人物 | 中國(guó)聯(lián)通首席科學(xué)家唐雄燕博士

  5G目前仍是光通信發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力之一
相關(guān)集采并未到頂

  ICC訊 2021年9月14-15日，第20屆訊石光纖通訊市場(chǎng)暨技術(shù)專題研討會(huì)(簡(jiǎn)稱“訊石研討會(huì)”，“IFOC 2021”)將在深圳國(guó)際會(huì)展中心希爾頓酒店（寶安區(qū)展豐路80號(hào)）隆重舉行。屆時(shí)，來自運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商、光模塊器件企業(yè)、芯片等領(lǐng)域的全球知名講師團(tuán)隊(duì)將圍繞七大專題展開深入探討，熱點(diǎn)全覆蓋，解析新未來。

  時(shí)光如梭，歲月如歌。值此訊石二十周年之際，IFOC 2021為光通信行業(yè)意見領(lǐng)袖及代表人物開辟新的記錄篇章，展現(xiàn)奪目風(fēng)采。本篇文章采訪中國(guó)聯(lián)通研究院副院長(zhǎng)、首席科學(xué)家唐雄燕博士，從電信運(yùn)營(yíng)商視角解答行業(yè)關(guān)心的問題。

  唐雄燕，現(xiàn)任中國(guó)聯(lián)通研究院副院長(zhǎng)、首席科學(xué)家，中國(guó)聯(lián)通科技委網(wǎng)絡(luò)專業(yè)主任委員，“新世紀(jì)百千萬人才工程”國(guó)家級(jí)人選。北京郵電大學(xué)工學(xué)博士，新加坡南洋理工大學(xué)博士后，德國(guó)柏林工業(yè)大學(xué)洪堡學(xué)者。兼任北京郵電大學(xué)兼職教授、博士生導(dǎo)師，工業(yè)和信息化部通信科技委委員兼?zhèn)魉团c接入專家組副組長(zhǎng)，北京通信學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)通信學(xué)會(huì)理事兼信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)副主任，中國(guó)光學(xué)工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事兼光通信與信息網(wǎng)絡(luò)專家委員會(huì)主任，國(guó)際開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)(ONF)董事。

  唐雄燕博士具有20余年的電信新技術(shù)新業(yè)務(wù)研發(fā)與技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn)，主要專業(yè)領(lǐng)域?yàn)閷拵ㄐ?、光纖傳輸、互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)、新一代網(wǎng)絡(luò)等，出版專著8部，發(fā)表技術(shù)論文150余篇。

  以下為采訪問答記錄：

  訊石：從運(yùn)營(yíng)商的角度看，您認(rèn)為5G能給光通信行業(yè)帶來怎樣的發(fā)展前景?5G相關(guān)集采是否已到頂了?

  唐雄燕：5G是我國(guó)“新基建”的龍頭，已成為今天和未來幾年信息通信行業(yè)的焦點(diǎn)，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和全球科技競(jìng)爭(zhēng)有著重大影響。5G也是目前光通信發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力之一，5G前傳與回傳離不開光通信支撐，5G業(yè)務(wù)發(fā)展還將引發(fā)云數(shù)據(jù)中心和骨干傳輸網(wǎng)容量的快速增長(zhǎng)，帶來對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和骨干網(wǎng)光傳輸?shù)男滦枨蟆?

  5G基站理論峰值約為4G的25倍，理論均值約為4G的15倍，必然帶來更高帶寬的傳送承載要求。5G前傳接口速率以25Gbps為主，對(duì)于100MHz頻譜，每個(gè)基站需要6個(gè)25G光模塊;對(duì)于中國(guó)聯(lián)通與中國(guó)電信共建共享下的200MHz頻譜，每個(gè)基站站需要12個(gè)25G光模塊;未來還要進(jìn)行4G頻率重耕，進(jìn)一步增加對(duì)前傳接口的需求。

  WDM成為提高纖芯利用率、緩解光纖資源消耗的必然選擇。但是具體采用什么WDM技術(shù)，近年受到了業(yè)界廣泛關(guān)注和討論。成本與可維護(hù)性是兩大關(guān)鍵技術(shù)決策要素，需要統(tǒng)籌考慮網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和整個(gè)生命周期中的維護(hù)成本。業(yè)內(nèi)目前存在CWDM、LAN-WDM、MWDM和可調(diào)諧DWDM(G.698.4)等多種前傳WDM方案。CWDM價(jià)格低廉，現(xiàn)階段被大量采用，但只有6波，且可維性差，難以滿足5G前傳長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展要求。后續(xù)要根據(jù)業(yè)務(wù)需求和產(chǎn)業(yè)成熟度，兼顧短期和長(zhǎng)遠(yuǎn)，進(jìn)一步聚焦產(chǎn)業(yè)共識(shí)，研發(fā)與推廣新一代5G前傳技術(shù)。

  5G的千兆接入能力也刺激光纖接入進(jìn)一步提升帶寬，以光纖千兆接入為代表的固網(wǎng)5G(F5G)將與移動(dòng)5G共同構(gòu)筑起泛在寬帶基礎(chǔ)設(shè)施，支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2021年3月國(guó)家工信部印發(fā)的《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》中，提出用三年時(shí)間，基本建成全面覆蓋城市地區(qū)和有條件鄉(xiāng)鎮(zhèn)的“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)固定和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)普遍具備“千兆到戶”能力。

  我國(guó)正在引領(lǐng)全球5G發(fā)展，截至2021年6月，我國(guó)5G基站數(shù)達(dá)到96.1萬，占全球70%，5G手機(jī)連接數(shù)達(dá)到3.65億，占全球80%。但5G發(fā)展空間依然巨大，相關(guān)集采并未到頂。

  “十四五”期間5G依然是我國(guó)通信建設(shè)投資的主體，還需要建設(shè)數(shù)百萬的5G基站。5G網(wǎng)絡(luò)不僅承載個(gè)人用戶通信需求，更重要的是將支撐和賦能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型， 5G行業(yè)專網(wǎng)、5G室內(nèi)覆蓋還處在初級(jí)階段，有待進(jìn)一步建設(shè)和發(fā)展。

  訊石：對(duì)于通信標(biāo)準(zhǔn)制定，您認(rèn)為要如何才能規(guī)范化、少走彎路?從運(yùn)營(yíng)商的角度來看，光通信行業(yè)的企業(yè)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定中應(yīng)扮演什么樣的角色?如何做?

  唐雄燕：標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)通信產(chǎn)業(yè)規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，也是通信服務(wù)互聯(lián)互通的保障。國(guó)內(nèi)外存在多個(gè)通信相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)組織，如ITU、3GPP、ETSI、IEEE、CCSA，還有許多專業(yè)性技術(shù)聯(lián)盟在從事標(biāo)準(zhǔn)工作，如與光通信相關(guān)的MSA、OIF、BBF等等。這些標(biāo)準(zhǔn)組織的工作各有側(cè)重，需要加強(qiáng)協(xié)作，避免技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的分裂。標(biāo)準(zhǔn)的制定過程往往是多方協(xié)商和博弈的過程，許多企業(yè)會(huì)參加多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織，企業(yè)也需要通過自身的努力和主動(dòng)協(xié)同促進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。

  從運(yùn)營(yíng)商的角度來看，光通信企業(yè)是光模塊、光傳輸、光網(wǎng)絡(luò)等標(biāo)準(zhǔn)制定的主力，運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商和器件商在光通信相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定過程中應(yīng)該密切合作，使技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)能夠兼顧產(chǎn)業(yè)鏈各方利益，有利于產(chǎn)業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。

  各運(yùn)營(yíng)商可能有自身特殊的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)訴求，前面我提到的5G前傳和回傳標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)的三大運(yùn)營(yíng)商就有不同的技術(shù)選擇。技術(shù)分散給產(chǎn)業(yè)鏈帶來一定困擾，也不利于發(fā)揮產(chǎn)業(yè)規(guī)模優(yōu)勢(shì)降低成本，為此需要進(jìn)一步統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)共贏，光通信企業(yè)可以利用自身對(duì)底層技術(shù)細(xì)節(jié)的深刻理解協(xié)助運(yùn)營(yíng)商確立最佳的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

  訊石：您提到的“全光網(wǎng)絡(luò)是光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)未來二十年發(fā)展動(dòng)力”目前中國(guó)聯(lián)通做了哪些相關(guān)工作?挑戰(zhàn)有哪些?如何團(tuán)結(jié)一致攻破這些挑戰(zhàn)?

  唐雄燕：在接入網(wǎng)層面，我國(guó)全光接入網(wǎng)已全面建成，接入速率普遍提升到了100M，千兆接入成為FTTH寬帶發(fā)展的新趨勢(shì)，也是國(guó)家“雙千兆行動(dòng)計(jì)劃”的目標(biāo)。2020年，中國(guó)聯(lián)通推出了包括千兆5G、千兆WiFi和千兆FTTH的 “三千兆”業(yè)務(wù)，10G PON成為了是當(dāng)前光纖接入的主流技術(shù)手段。為順應(yīng)用戶接入速率進(jìn)一步提升的要求，中國(guó)聯(lián)通正在與產(chǎn)業(yè)鏈一道共同推動(dòng)50G PON標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)成熟，同時(shí)還將積極推進(jìn)工業(yè)PON在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中的應(yīng)用。

  在骨干網(wǎng)層面，隨著傳輸速率不斷增長(zhǎng)，對(duì)節(jié)點(diǎn)交叉能力的要求也越來越高。大容量電交叉的功耗問題愈加突出，全光組網(wǎng)受到更大重視，基于OTN/WDM/ROADM/OXC技術(shù)的智能光電混合組網(wǎng)成為組網(wǎng)趨勢(shì)。采用波長(zhǎng)選擇開關(guān)、光背板等技術(shù)的全光交叉設(shè)備OXC，可以實(shí)現(xiàn)站內(nèi)零連纖、即插即用、靈活調(diào)度、平滑擴(kuò)容、超大容量波長(zhǎng)調(diào)度，從而大幅節(jié)約機(jī)房空間和功耗。利用波長(zhǎng)級(jí)光層路由、子波長(zhǎng)級(jí)電層調(diào)度、光電協(xié)同組網(wǎng)，再加上SDN和WSON的智能控制功能，將大大提升光網(wǎng)絡(luò)效率、品質(zhì)和服務(wù)能力。

  中國(guó)聯(lián)通高度重視全光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，2018年，中國(guó)聯(lián)通啟動(dòng)京津冀ROADM網(wǎng)建設(shè)，2019年又開始建設(shè)長(zhǎng)三角ROADM區(qū)域網(wǎng)和珠三角ROADM區(qū)域網(wǎng)，這幾張ROADM網(wǎng)構(gòu)建起中國(guó)聯(lián)通東部ROADM區(qū)域網(wǎng)。

  在追求高速傳輸和組網(wǎng)的同時(shí)，如何降低設(shè)備成本成為了重大挑戰(zhàn)。低成本是推進(jìn)WDM光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下沉，延伸至成本敏感的網(wǎng)絡(luò)邊緣，從而構(gòu)建端到端全光網(wǎng)絡(luò)體系的關(guān)鍵。尤其是對(duì)于城域邊緣接入層及縣鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，迫切需要引入低成本100G WDM技術(shù)和低維度邊緣ROADM技術(shù)(以4維和9維為主)。

  另外光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備體系較為封閉，通常都是由傳統(tǒng)設(shè)備商研發(fā)和集成，不利于產(chǎn)業(yè)生態(tài)繁榮和開放創(chuàng)新。為此需要推進(jìn)光網(wǎng)絡(luò)的開放和解耦，以便更快地引入新技術(shù)和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)活力，降低網(wǎng)絡(luò)成本，同時(shí)也有助于加速業(yè)務(wù)和服務(wù)創(chuàng)新，順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)云化大趨勢(shì)。

  結(jié)語

  隨著信息通信網(wǎng)絡(luò)向高速、高頻、高性價(jià)比的方向發(fā)展，長(zhǎng)期以來支撐ICT行業(yè)進(jìn)步的摩爾定律遇到瓶頸，傳統(tǒng)電子技術(shù)開始面臨距離、功耗等可持續(xù)發(fā)展問題。

  唐博士表示：未來5-10年，為提升電子器件的高速處理能力并降低功耗，光與電技術(shù)將從各自獨(dú)立，走向光電一體，帶來芯片出光、光電合封等新產(chǎn)品形態(tài)。光通信技術(shù)將從傳統(tǒng)通信進(jìn)一步向各個(gè)領(lǐng)域滲透，如：為提升數(shù)通設(shè)備高速端口的傳輸距離，將引入相干光通信技術(shù);為實(shí)現(xiàn)家庭千兆品質(zhì)覆蓋，光接入將從家庭FTTH延伸到房間FTTR;為實(shí)現(xiàn)萬物智聯(lián)，光接入將延伸到機(jī)器(FTTM);為實(shí)現(xiàn)低軌衛(wèi)星之間的100Gbps高速數(shù)據(jù)傳輸，可以采用激光通信替代微波通信;為滿足水下移動(dòng)設(shè)備的通信需求，可以采用穿透力更高的可見光通信替代無線通信。

  在此，唐雄燕博士進(jìn)一步呼吁，2021年是中國(guó)“十四五”規(guī)劃開局之年，面對(duì)新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)，更需要產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)同創(chuàng)新，推動(dòng)我國(guó)光通信科技的自立自強(qiáng)，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)騰飛打造自主可控的全光底座，在賦能千行百業(yè)、千家萬戶高質(zhì)量聯(lián)接的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)光通信產(chǎn)業(yè)自身的高質(zhì)量發(fā)展。

  感謝唐雄燕博士接受訊石采訪，同時(shí)訊石也向時(shí)光人物——唐雄燕博士致敬。感恩時(shí)光人物毫無保留的經(jīng)驗(yàn)分享，對(duì)行業(yè)的付出，是我們學(xué)習(xí)的榜樣。