隨著3GPP SA標(biāo)準(zhǔn)按時(shí)完成，光通信行業(yè)對(duì)5G的關(guān)注度再次提高，業(yè)界有消息表明，5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將于2019年下半年開(kāi)始建設(shè)，2020年將規(guī)模建設(shè)。那么5G的到來(lái)會(huì)為光通信行業(yè)帶來(lái)什么影響？其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)又會(huì)發(fā)生如何變化？光模塊市場(chǎng)又會(huì)趨向多少G呢？

不可否認(rèn)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)模式，為用戶提供前所未有的使用體驗(yàn)，對(duì)人們工作生活的方方面面都產(chǎn)生了重要影響力。面向2020年及未來(lái)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將推動(dòng)人類社會(huì)信息交互方式的進(jìn)一步升級(jí)，為用戶提供增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、超高清(3D)視頻、移動(dòng)云等更加身臨其境的極致業(yè)務(wù)體驗(yàn)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展將帶來(lái)未來(lái)移動(dòng)流量超千倍增長(zhǎng)，推動(dòng)移動(dòng)通信技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的新一輪變革。

物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)擴(kuò)展了移動(dòng)通信的服務(wù)范圍，從人與人通信延伸到物與物、人與物智能互聯(lián)，使移動(dòng)通信技術(shù)滲透至更加廣闊的行業(yè)和領(lǐng)域。面向2020年及未來(lái)，移動(dòng)醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)等將會(huì)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用爆發(fā)式增長(zhǎng)，數(shù)以千億的設(shè)備將接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)真正的“萬(wàn)物互聯(lián)”，并締造出規(guī)?？涨暗男屡d產(chǎn)業(yè)，為移動(dòng)通信帶來(lái)無(wú)限生機(jī)。同時(shí)，海量的設(shè)備連接和多樣化的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)也會(huì)給移動(dòng)通信帶來(lái)新的技術(shù)挑戰(zhàn)。

從業(yè)務(wù)需求層面落地到網(wǎng)絡(luò)層面，則是對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了“大帶寬”、“低時(shí)延”、“大連接”的訴求。面向2020年及未來(lái)移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的爆炸式增長(zhǎng)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的海量連接，以及垂直行業(yè)應(yīng)用的廣泛需求，5G移動(dòng)通信技術(shù)在提升峰值速率、移動(dòng)性、時(shí)延和頻譜效率等傳統(tǒng)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，新增加用戶體驗(yàn)速率、連接數(shù)密度、流量密度和能效四個(gè)關(guān)鍵能力指標(biāo)。具體來(lái)看，5G用戶體驗(yàn)速率可達(dá)100Mbps至1Gbps，支持移動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)等極致業(yè)務(wù)體驗(yàn)；連接數(shù)密度可達(dá)100萬(wàn)個(gè)/平方公里，有效支持海量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入；流量密度可達(dá)10Mbps/平方米，支持未來(lái)千倍以上移動(dòng)業(yè)務(wù)流量增長(zhǎng)；傳輸時(shí)延可達(dá)毫秒量級(jí)，滿足互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)控制的嚴(yán)苛要求。

5G網(wǎng)絡(luò)共分為三大部分，即核心網(wǎng)、承載網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其中承載網(wǎng)的作用是通過(guò)部署更大吞吐率的IPRAN（PTN）來(lái)實(shí)現(xiàn)高帶寬，以及部署更多OTN來(lái)實(shí)現(xiàn)低時(shí)延。

據(jù)IMT-2020組織預(yù)測(cè)，2010-2020年全球移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)將超過(guò)200倍，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的激增，將從承載網(wǎng)得到支撐，我們可以通過(guò)單站流量的測(cè)算，對(duì)5G承載網(wǎng)的產(chǎn)品選型來(lái)進(jìn)行判斷。按照NGMN的帶寬規(guī)劃原則，單站峰值=單小區(qū)峰值+均值（N-1），單站均值=單小區(qū)均值*N。

按接入環(huán)8個(gè)站點(diǎn)來(lái)統(tǒng)計(jì)，那么接入環(huán)流量推算為1峰值帶寬+7*均值帶寬=6.32G+7*3.42G=30.26G?？紤]一定的冗余，那么接入環(huán)的選型需采用50G環(huán)，而當(dāng)前4G的接入環(huán)主要是10GE環(huán)。而匯聚層、核心層需要多大的帶寬呢，以一個(gè)大型城域網(wǎng)為例，5G基站數(shù)量12000個(gè)，帶寬收斂比取6:1。核心層的帶寬需求在初期就將超過(guò)6T，成熟期將超過(guò)17T。因此，在5G傳送承載網(wǎng)的接入、匯聚層需要引入25G/50G速率接口，而核心層則需要引入100G及以上速率的接口。

從4G到5G，網(wǎng)絡(luò)需求的提升，為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來(lái)了革命性變革，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也發(fā)生明顯變化。5G相對(duì)于4G而言，最大的變量在于前傳，前傳流量由于天線通道數(shù)從原來(lái)的2通道變?yōu)?4通道，天線通道數(shù)量整整翻了32倍，導(dǎo)致前傳流量大幅增加。

在4G網(wǎng)絡(luò)中主要采用10G光模塊，由于4G單RRU帶寬僅需1.25G，因此在4G組網(wǎng)的時(shí)候前傳方向采用了大量的鏈型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)以節(jié)省光纖資源，降低部署難度。而5G，由于前傳帶寬最低需要25G光模塊，100G光模塊的價(jià)格相對(duì)于25G光模塊的價(jià)格來(lái)說(shuō)稍高，因此，前傳極大可能會(huì)選擇25G光模塊作為解決方案，同時(shí)受限于25G光模塊的影響，無(wú)法再選擇以往的鏈型組網(wǎng)，必須采用星型組網(wǎng)方式。

5G在愿景設(shè)計(jì)的時(shí)候單扇區(qū)最大吞吐率按20Gbps進(jìn)行，實(shí)際吞吐率高峰時(shí)也有望達(dá)到數(shù)個(gè)G，因此對(duì)承載網(wǎng)提出了極高的要求，原先以GE、10GE為主的接入環(huán)無(wú)法滿足網(wǎng)絡(luò)訴求，需要升級(jí)到50GE；同時(shí)，層層轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無(wú)法適應(yīng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于低時(shí)延的訴求，OTN下沉，光層一跳直達(dá)成為必然。

5G中傳和回傳對(duì)于承載網(wǎng)在帶寬、組網(wǎng)靈活性、網(wǎng)絡(luò)切片等方面需求基本一致。目前看來(lái)現(xiàn)有的城域OTN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是比較適合5G承載需求的技術(shù)，城域OTN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括了核心層、匯聚層和接入層，其中核心層與5G回傳網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)，匯聚層和接入層則與中傳/前傳對(duì)應(yīng)。而OTN與PTN技術(shù)融合形成的分組增強(qiáng)型OTN，可以更好地匹配5GIP化承載需求，有望在中傳、回傳環(huán)節(jié)大量采用。

對(duì)于 5G 中傳，目前的 IP RAN 設(shè)備帶寬不足，而 DU、CU 動(dòng)態(tài)性能有限，適宜采用 100G OTN 設(shè)備結(jié)合 PTN 分組功能實(shí)現(xiàn)。

在回傳方面，不但要考慮移動(dòng)承載的需求，還要考慮固移融合的城域綜合承載需求，OTN技術(shù)將結(jié)合IP/MPLS/SR/EVPN技術(shù)，采用200G/400GOTN設(shè)備。由此可見(jiàn)，未來(lái)5G中傳/回傳將繼續(xù)目前OTN技術(shù)向移動(dòng)回傳滲透的趨勢(shì)，推動(dòng)其進(jìn)一步向中傳/回傳環(huán)節(jié)下沉。屆時(shí)將會(huì)在中傳環(huán)節(jié)產(chǎn)生大量的100GOTN設(shè)備增量需求，在回傳環(huán)節(jié)甚至可能大量應(yīng)用200G/400GOTN技術(shù)作為解決方案，從而帶動(dòng)OTN光設(shè)備和高速光模塊需求大增。

5G的發(fā)展實(shí)際上是為了滿足2020年及未來(lái)的連接和業(yè)務(wù)的需求，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將從2/3/4G面向人的連接轉(zhuǎn)向5G面向人和物的連接，未來(lái)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)成為移動(dòng)通信發(fā)展的兩大主要驅(qū)動(dòng)力，為5G提供更廣闊的前景。更多5G光通信內(nèi)容：5G即將全面部署，25G光通信產(chǎn)品迎來(lái)新機(jī)遇