IFOC 2021 时光人物 | 中国联通首席科学家唐雄燕博士

  5G目前仍是光通信发展的核心驱动力之一
相关集采并未到顶

  ICC讯 2021年9月14-15日，第20届讯石光纤通讯市场暨技术专题研讨会(简称“讯石研讨会”，“IFOC 2021”)将在深圳国际会展中心希尔顿酒店（宝安区展丰路80号）隆重举行。届时，来自运营商、设备商、网络服务商、光模块器件企业、芯片等领域的全球知名讲师团队将围绕七大专题展开深入探讨，热点全覆盖，解析新未来。

  时光如梭，岁月如歌。值此讯石二十周年之际，IFOC 2021为光通信行业意见领袖及代表人物开辟新的记录篇章，展现夺目风采。本篇文章采访中国联通研究院副院长、首席科学家唐雄燕博士，从电信运营商视角解答行业关心的问题。

  唐雄燕，现任中国联通研究院副院长、首席科学家，中国联通科技委网络专业主任委员，“新世纪百千万人才工程”国家级人选。北京邮电大学工学博士，新加坡南洋理工大学博士后，德国柏林工业大学洪堡学者。兼任北京邮电大学兼职教授、博士生导师，工业和信息化部通信科技委委员兼传送与接入专家组副组长，北京通信学会副理事长，中国通信学会理事兼信息通信网络技术委员会副主任，中国光学工程学会常务理事兼光通信与信息网络专家委员会主任，国际开放网络基金会(ONF)董事。

  唐雄燕博士具有20余年的电信新技术新业务研发与技术管理经验，主要专业领域为宽带通信、光纤传输、互联网/物联网、新一代网络等，出版专著8部，发表技术论文150余篇。

  以下为采访问答记录：

  讯石：从运营商的角度看，您认为5G能给光通信行业带来怎样的发展前景?5G相关集采是否已到顶了?

  唐雄燕：5G是我国“新基建”的龙头，已成为今天和未来几年信息通信行业的焦点，对经济社会发展和全球科技竞争有着重大影响。5G也是目前光通信发展的核心驱动力之一，5G前传与回传离不开光通信支撑，5G业务发展还将引发云数据中心和骨干传输网容量的快速增长，带来对数据中心内部和骨干网光传输的新需求。

  5G基站理论峰值约为4G的25倍，理论均值约为4G的15倍，必然带来更高带宽的传送承载要求。5G前传接口速率以25Gbps为主，对于100MHz频谱，每个基站需要6个25G光模块;对于中国联通与中国电信共建共享下的200MHz频谱，每个基站站需要12个25G光模块;未来还要进行4G频率重耕，进一步增加对前传接口的需求。

  WDM成为提高纤芯利用率、缓解光纤资源消耗的必然选择。但是具体采用什么WDM技术，近年受到了业界广泛关注和讨论。成本与可维护性是两大关键技术决策要素，需要统筹考虑网络建设成本和整个生命周期中的维护成本。业内目前存在CWDM、LAN-WDM、MWDM和可调谐DWDM(G.698.4)等多种前传WDM方案。CWDM价格低廉，现阶段被大量采用，但只有6波，且可维性差，难以满足5G前传长远发展要求。后续要根据业务需求和产业成熟度，兼顾短期和长远，进一步聚焦产业共识，研发与推广新一代5G前传技术。

  5G的千兆接入能力也刺激光纤接入进一步提升带宽，以光纤千兆接入为代表的固网5G(F5G)将与移动5G共同构筑起泛在宽带基础设施，支撑数字经济发展。2021年3月国家工信部印发的《“双千兆”网络协同发展行动计划(2021-2023年)》中，提出用三年时间，基本建成全面覆盖城市地区和有条件乡镇的“双千兆”网络基础设施，实现固定和移动网络普遍具备“千兆到户”能力。

  我国正在引领全球5G发展，截至2021年6月，我国5G基站数达到96.1万，占全球70%，5G手机连接数达到3.65亿，占全球80%。但5G发展空间依然巨大，相关集采并未到顶。

  “十四五”期间5G依然是我国通信建设投资的主体，还需要建设数百万的5G基站。5G网络不仅承载个人用户通信需求，更重要的是将支撑和赋能千行百业数字化转型， 5G行业专网、5G室内覆盖还处在初级阶段，有待进一步建设和发展。

  讯石：对于通信标准制定，您认为要如何才能规范化、少走弯路?从运营商的角度来看，光通信行业的企业在行业标准制定中应扮演什么样的角色?如何做?

  唐雄燕：标准是实现通信产业规模经济的基础，也是通信服务互联互通的保障。国内外存在多个通信相关的标准组织，如ITU、3GPP、ETSI、IEEE、CCSA，还有许多专业性技术联盟在从事标准工作，如与光通信相关的MSA、OIF、BBF等等。这些标准组织的工作各有侧重，需要加强协作，避免技术标准的分裂。标准的制定过程往往是多方协商和博弈的过程，许多企业会参加多个标准组织，企业也需要通过自身的努力和主动协同促进技术标准的统一。

  从运营商的角度来看，光通信企业是光模块、光传输、光网络等标准制定的主力，运营商、设备商和器件商在光通信相关标准制定过程中应该密切合作，使技术标准能够兼顾产业链各方利益，有利于产业的健康和可持续发展。

  各运营商可能有自身特殊的企业标准诉求，前面我提到的5G前传和回传标准，中国的三大运营商就有不同的技术选择。技术分散给产业链带来一定困扰，也不利于发挥产业规模优势降低成本，为此需要进一步统一技术标准，实现产业共赢，光通信企业可以利用自身对底层技术细节的深刻理解协助运营商确立最佳的技术标准。

  讯石：您提到的“全光网络是光网络技术未来二十年发展动力”目前中国联通做了哪些相关工作?挑战有哪些?如何团结一致攻破这些挑战?

  唐雄燕：在接入网层面，我国全光接入网已全面建成，接入速率普遍提升到了100M，千兆接入成为FTTH宽带发展的新趋势，也是国家“双千兆行动计划”的目标。2020年，中国联通推出了包括千兆5G、千兆WiFi和千兆FTTH的 “三千兆”业务，10G PON成为了是当前光纤接入的主流技术手段。为顺应用户接入速率进一步提升的要求，中国联通正在与产业链一道共同推动50G PON标准化和技术成熟，同时还将积极推进工业PON在工业互联网场景中的应用。

  在骨干网层面，随着传输速率不断增长，对节点交叉能力的要求也越来越高。大容量电交叉的功耗问题愈加突出，全光组网受到更大重视，基于OTN/WDM/ROADM/OXC技术的智能光电混合组网成为组网趋势。采用波长选择开关、光背板等技术的全光交叉设备OXC，可以实现站内零连纤、即插即用、灵活调度、平滑扩容、超大容量波长调度，从而大幅节约机房空间和功耗。利用波长级光层路由、子波长级电层调度、光电协同组网，再加上SDN和WSON的智能控制功能，将大大提升光网络效率、品质和服务能力。

  中国联通高度重视全光网络建设，2018年，中国联通启动京津冀ROADM网建设，2019年又开始建设长三角ROADM区域网和珠三角ROADM区域网，这几张ROADM网构建起中国联通东部ROADM区域网。

  在追求高速传输和组网的同时，如何降低设备成本成为了重大挑战。低成本是推进WDM光网络技术下沉，延伸至成本敏感的网络边缘，从而构建端到端全光网络体系的关键。尤其是对于城域边缘接入层及县乡网络环境，迫切需要引入低成本100G WDM技术和低维度边缘ROADM技术(以4维和9维为主)。

  另外光网络设备体系较为封闭，通常都是由传统设备商研发和集成，不利于产业生态繁荣和开放创新。为此需要推进光网络的开放和解耦，以便更快地引入新技术和促进产业竞争，增强产业活力，降低网络成本，同时也有助于加速业务和服务创新，顺应网络云化大趋势。

  结语

  随着信息通信网络向高速、高频、高性价比的方向发展，长期以来支撑ICT行业进步的摩尔定律遇到瓶颈，传统电子技术开始面临距离、功耗等可持续发展问题。

  唐博士表示：未来5-10年，为提升电子器件的高速处理能力并降低功耗，光与电技术将从各自独立，走向光电一体，带来芯片出光、光电合封等新产品形态。光通信技术将从传统通信进一步向各个领域渗透，如：为提升数通设备高速端口的传输距离，将引入相干光通信技术;为实现家庭千兆品质覆盖，光接入将从家庭FTTH延伸到房间FTTR;为实现万物智联，光接入将延伸到机器(FTTM);为实现低轨卫星之间的100Gbps高速数据传输，可以采用激光通信替代微波通信;为满足水下移动设备的通信需求，可以采用穿透力更高的可见光通信替代无线通信。

  在此，唐雄燕博士进一步呼吁，2021年是中国“十四五”规划开局之年，面对新的产业发展机遇和国际竞争形势，更需要产业链各个环节协同创新，推动我国光通信科技的自立自强，为数字经济腾飞打造自主可控的全光底座，在赋能千行百业、千家万户高质量联接的同时，实现光通信产业自身的高质量发展。

  感谢唐雄燕博士接受讯石采访，同时讯石也向时光人物——唐雄燕博士致敬。感恩时光人物毫无保留的经验分享，对行业的付出，是我们学习的榜样。