中國電子元件行業(yè)協(xié)會
China Electronic Components Association
近日，IMT-2020(5G)推進組5G承載工作組發(fā)布《面向多場景應(yīng)用的光網(wǎng)絡(luò)通感一體化架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)方案研究》藍皮書，聚焦光纖通信網(wǎng)絡(luò)通感一體化的應(yīng)用需求，提出較為成熟的解決方案，探討技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和標準化進展，提出未來發(fā)展趨勢及發(fā)展建議，推動光纖通信網(wǎng)絡(luò)通感一體化技術(shù)和產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。
光纖通信和感知的融合是基于光纖光纜資源共享的基礎(chǔ)之上，在一張網(wǎng)絡(luò)上同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與環(huán)境感知功能，對傳統(tǒng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)功能進行革新與擴展。目前具備通感一體化功能的光纖通信網(wǎng)絡(luò)主要有兩大應(yīng)用方向。
一是借助感知功能提升通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性，即利用光纖光纜對所處環(huán)境的感知、識別與預(yù)測，實現(xiàn)光纖光纜的智能化管理和監(jiān)測應(yīng)用，保障光纖通信網(wǎng)絡(luò)的安全和穩(wěn)定，提升傳輸質(zhì)量。
二是基于光纖通信資源使能多場景的感知增強，即借助于泛在部署的光纖通信系統(tǒng)資源，實現(xiàn)感知的多維、廣域覆蓋，降低感知硬件部署成本，提升光纖光纜資源利用率。例如利用電信光纜資源實現(xiàn)環(huán)境感知，實現(xiàn)城市動態(tài)監(jiān)測、地質(zhì)水文環(huán)境監(jiān)測；或者是利用油氣管線伴行光纜實現(xiàn)管道資源安全監(jiān)測；利用OPGW實現(xiàn)電力傳輸線纜安全監(jiān)測。
藍皮書指出，現(xiàn)有光纖通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)難以滿足不斷涌現(xiàn)的應(yīng)用需求，亟待研發(fā)資源高效利用、滿足差異化應(yīng)用需求的新型通感一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和使能技術(shù)。
一是實現(xiàn)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的通感一體化，需在既有光纖通信網(wǎng)絡(luò)中融合感知功能，在既有通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上構(gòu)建感知系統(tǒng)。二是產(chǎn)業(yè)界正在積極尋求合適的監(jiān)測方案，目前廣泛應(yīng)用的技術(shù)路線包括分布式光纖傳感技術(shù)及相干信號DSP解調(diào)技術(shù)。三是新型光纖光纜不斷涌現(xiàn)，為光纖通信網(wǎng)絡(luò)通感一體化性能提升和應(yīng)用拓展提供了有力支撐。
隨著光纖通信網(wǎng)絡(luò)通感一體化技術(shù)的迅速發(fā)展及其在眾多領(lǐng)域應(yīng)用的不斷拓展，標準化需求突出。藍皮書指出，應(yīng)從系統(tǒng)架構(gòu)標準化、接口和協(xié)議標準化、波長規(guī)劃與管理標準化、傳感網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建標準化、光纖光纜標準化、數(shù)據(jù)處理與安全標準化、測試與評估標準化、跨領(lǐng)域融合標準化等方面開展標準化工作。
目前，國際電信聯(lián)盟（ITU）、中國通信標準化協(xié)會（CCSA）等國內(nèi)外標準組織積極開展通感一體化光纖通信網(wǎng)絡(luò)的標準和課題的研究工作。
另外，從產(chǎn)業(yè)成熟度方面，設(shè)備層面OTDR已成為電信領(lǐng)域運營商規(guī)模集采的必備傳感單元，國內(nèi)華為、中興、烽火等設(shè)備商均有成熟產(chǎn)品，模塊化波分廠家也基本可以配備。器件層面，OTDR、DAS等傳感設(shè)備的關(guān)鍵器件國內(nèi)外企業(yè)均可實現(xiàn)量產(chǎn)。
藍皮書表示，通信與感知技術(shù)的一體化融合，將現(xiàn)有的多樣化光纖光纜資源賦能高附加值應(yīng)用場景，為新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。電信領(lǐng)域、電力和油氣等能源行業(yè)正積極依托現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，推進通感一體技術(shù)的試驗驗證與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進程。
