中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
近日，IMT-2020(5G)推進(jìn)組5G承載工作組發(fā)布《面向多場(chǎng)景應用的光網(wǎng)絡(luò )通感一體化架構和關(guān)鍵技術(shù)方案研究》藍皮書(shū)，聚焦光纖通信網(wǎng)絡(luò )通感一體化的應用需求，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(jìn)展，提出未來(lái)發(fā)展趨勢及發(fā)展建議，推動(dòng)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之上，在一張網(wǎng)絡(luò )上同時(shí)實(shí)現數據傳輸與環(huán)境感知功能，對傳統光纖通信網(wǎng)絡(luò )功能進(jìn)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 )主要有兩大應用方向。
一是借助感知功能提升通信系統的穩定性，即利用光纖光纜對所處環(huán)境的感知、識別與預測，實(shí)現光纖光纜的智能化管理和監測應用，保障光纖通信網(wǎng)絡(luò )的安全和穩定，提升傳輸質(zhì)量。
二是基于光纖通信資源使能多場(chǎng)景的感知增強，即借助于泛在部署的光纖通信系統資源，實(shí)現感知的多維、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(shí)現環(huán)境感知，實(shí)現城市動(dòng)態(tài)監測、地質(zhì)水文環(huán)境監測；或者是利用油氣管線(xiàn)伴行光纜實(shí)現管道資源安全監測；利用OPGW實(shí)現電力傳輸線(xiàn)纜安全監測。
藍皮書(shū)指出，現有光纖通信網(wǎng)絡(luò )架構和技術(shù)難以滿(mǎn)足不斷涌現的應用需求，亟待研發(fā)資源高效利用、滿(mǎn)足差異化應用需求的新型通感一體化網(wǎng)絡(luò )架構和使能技術(shù)。
一是實(shí)現光纖通信網(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 )架構上構建感知系統。二是產(chǎn)業(yè)界正在積極尋求合適的監測方案，目前廣泛應用的技術(shù)路線(xiàn)包括分布式光纖傳感技術(shù)及相干信號DSP解調技術(shù)。三是新型光纖光纜不斷涌現，為光纖通信網(wǎng)絡(luò )通感一體化性能提升和應用拓展提供了有力支撐。
隨著(zhù)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)域應用的不斷拓展，標準化需求突出。藍皮書(shū)指出，應從系統架構標準化、接口和協(xié)議標準化、波長(cháng)規劃與管理標準化、傳感網(wǎng)絡(luò )構建標準化、光纖光纜標準化、數據處理與安全標準化、測試與評估標準化、跨領(lǐng)域融合標準化等方面開(kāi)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(huì )（CCSA）等國內外標準組織積極開(kāi)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，設備層面OTDR已成為電信領(lǐng)域運營(yíng)商規模集采的必備傳感單元，國內華為、中興、烽火等設備商均有成熟產(chǎn)品，模塊化波分廠(chǎng)家也基本可以配備。器件層面，OTDR、DAS等傳感設備的關(guān)鍵器件國內外企業(yè)均可實(shí)現量產(chǎn)。
藍皮書(shū)表示，通信與感知技術(shù)的一體化融合，將現有的多樣化光纖光纜資源賦能高附加值應用場(chǎng)景，為新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展提供了堅實(shí)的技術(shù)基礎。電信領(lǐng)域、電力和油氣等能源行業(yè)正積極依托現有的網(wǎng)絡(luò )基礎設施，推進(jìn)通感一體技術(shù)的試驗驗證與產(chǎn)業(yè)化應用進(jìn)程。
