第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，英语缩写为5G。与4G相比，5G具有更高的速率、更宽的带宽、更高的可靠性、更低的时延等特征，能够满足未来虚拟现实、超高清视频、智能制造、自动驾驶等用户和行业的应用需求。我国正大力开展5G技术与产业化的前沿布局，在多个领域取得了积极进展，为抢占5G发展先机打下坚实基础。
中国电信集团公司工信部科技委常务副主任韦乐平在ODC’2017论坛上以“5G给光通信发展带来的机遇与挑战”为题作精彩演讲。以下是演讲内容的整理：
5G的主要驱动力
u 业务：两大主要业务驱动力
—移动互联网：满足超高连接密度、超高流量密度、超低时延和超高移动速度等新应用场景需求。
—物联网：“万物互联”使连接数扩展到数百上千亿。海量的连接和多样化的应用给移动通信带来全新的挑战，触发移动通信新的技术革命。
u 网络: 全面升级和网络架构重构的难得机遇全面升级容量、性能、敏捷性、成本、能耗等。
u 商业模式: 全面变革和创新的机遇
我国5G发展的战略考虑
u 中国政府已经将5G纳入国家重要战略成为拉动投资、引领科技创新、实现产业升级、促进经济繁荣、发展新经济的基础性平台。
u 波士顿咨询（BCG）预测，以5G为代表的移动通信网络将为中国带来万亿级的经济效益，2020年对中国经济的贡献相当当年GDP的4.8%。从2020-2035年，5G对中国GDP的贡献年均5250亿美元，对GDP增长率的贡献0.2%-0.4%。
5G对于承载网的关键新要求
1、超大容量和超高速率
u 用户：峰值速率将提升20倍，可高达20Gbps。
u 前传：由于大规模天线应用，容量要求达10G至100G量级,光纤直驱简单，资源不够用CWDM，成本压力大。
u 中/回传：低频段需G量级，高频段需10G量级。
u 接入：需25G/50G（PAM4）CWDM/WDM新接口和新模块
u IP层功能和全光节点下沉至中传，设备形态趋融合。
2、超低延时性能
u ms级苛刻要求，是网络架构和节点延时的挑战
u 架构扁平化，一二干融合，接入CU/DU分离
u MEC引入，实现边缘云乃至雾。
u 多带宽颗粒软硬网络切片的引入，隔离和减少延时。
u 引入SDN,可根据上报链路，算出延时最短业务路径
u 开发1μs级的超低延时的节点设备。
3、网络架构重构
u 扁平、敏捷、集中/分布、开放，网络切片、MEC
u 一二级干融合，接入CU/DU分离，控制面集中并虚拟化，转发面分布/小集中，CU/DU/AAU三级新架构。
u 协议处理就低不就高，就光不就电。减少高层协议
u 回传和中传乃至前传的统一的统传网
u 固移融合，接入光纤和局站资源共享
4、低比特成本
u 流量增速超摩尔定律（骨干和城域40%，移动互联网80%），而传送成本下降速率仅为摩尔定律一半。
u 前传容量巨大（数十上百G），可分摊用户少，成本压力最大，光纤资源压力也最大，单纤双向和CWDM。
u 中/回传容量很大（单站数G至10G量级），功能重构
u 光是瓶颈：可调激光器、25G/50G光模块，硅光子
5G标准化和商用化进程
中国5G的商用化部署估计
u 2018现场试验，4季度才有测试芯片和测试手机
u 2019预商用，数十个城市热区，4季度商用芯片手机
u 2020商用，数百个城市热区，多款商用芯片手机
u 2022大规模部署，城市热区，多款商用芯片手机
5G面临的挑战
技术挑战：
—工作频段和成本的挑战
在6G以下，难以找到3*200M可用频段，最终可能不得不启用毫米波段（24GHz以上）。
大量基站是小基站，覆盖小，靠多天线、波束赋形和快速扫描追踪可明显改善，能否根除黑洞？近中期城市热区覆盖，技术和成本均难全覆盖。
—高频器件将是短板，现有GaAs材料不适用高频，现有SAW/BAW/FBAR滤波器也难以应用在高频。
—光器件将是前传成本瓶颈，特别是可调激光器。
—前传容量可达上百Gb/s，需重构前传功能架构，不少地方需CWDM/WDM，成本将是极大挑战。
—网络切片带来的跨域跨厂家的端到端管理复杂性
—某些uRLLC业务的端到端延时要求小于1ms，而5G对5ms以下的业务都难以支持。
投资回报挑战
—我国2008年开建3G，2015年开建4G，7年后的自由现金流-3400亿元。4G仅5年就开建5G，结果？
—根据可能的频段安排及众多基站数（估计是4G的2-3倍），可以肯定5G投资将会大幅上升。
5G连接数的预测
GSMA和信通院预测报告：
2021年全球5G连接数（即含物联网）可突破1亿（中国4400万），预计2025年连接数可达11亿（中国4.28亿）。
5G基础设施的投资预测
中国3G和4G的累计投资：4G投资预计$117B，是3G的1.4倍，可接受。
中国5G的投资预测：
—信通院：2020-2030年10年网络总投资可达$411B(2.8万亿元),是4G的3.5倍,难以接受。
—Jefferies预测：2019-2025年7年网络总投资达$180B(1220亿)，是4G同期投资1.5倍，可接受。
—CTC：若按800M全覆盖，需4G的4倍，难接受；若按城区容量站按需叠加部署，以35%容量站估计，则大约为$42B(2800亿),约1.4倍，可接受。
5G的两种驱动力和策略
u 激进策略
-国家战略驱动
成为国家博弈、拉动投资、引领科技创新、实现产业升级、促进经济繁荣、发展新经济的基础性平台，寄予极高期望。
-竞争驱动
出于竞争和特殊原因，主动或被动地、非理性地、快速全覆盖建设策略。
u 务实策略
-按经济规律、市场需求和技术成熟度投资
估计2022年左右从初步商用进入大规模商用阶段较合适。
-按流量需求，从城市热区容量站开始逐步扩展，全覆盖是长期目标。
-政治考虑和实际需要的平衡和博弈。
对5G的期望要适度和适时
u 国家层面：寄予国家博弈、拉动投资、振兴经济、结构升级和科技创新的极高期望。
u 设备和元器件制造商：4G投资趋近尾声，未来这3-4年怎么熬？期待运营商早日启动5G的建设。
u 运营商：业务增长乏力，急需寻找新机遇。
u IT和软件提供商：期待借助5G的网络重构所提供的开放机遇进入电信市场，分得一份蛋糕。
u 各方利益的共振产生了过度和过早的期望，轻视了市场、技术和经济的内在逻辑和固有规律。
5G给光通信带来的机遇
u 5G基站数带来的光纤机遇-光纤是第一受益者
—5G的频段高,基站数可能是2-3倍,若按全覆盖要求，据Fiber Broadband Association估计，5G的光纤用量会比4G多16倍。
—考虑我国4G基站密度已很高，城区间距仅数百米，估计5G光纤用量是4G的2-3倍。
u 5G基站带来的光模块机遇-光模块是第二受益者
假设5G基站是4G的2-3倍，再考虑中/回传模块，可望带来数千万级的25/50GHz高速光模块用量。
u 5G的扁平架构给统传带来巨大容量和成本压力 -高速光接入网系统和光器件是第三受益者
—5G架构使回传/中传/前传容量扩大几十倍，达数十上百Gbps级,需要引入基于25G/50G的CWDM或WDM，对可调激光器、可调滤波器和CWDM/WDM器件提出了很高的性价比要求；对TWDM PON系统，eCPRI乃至边缘ROADM系统的需求都可能大增。
u 5G对传送网和IP网的需求
—容量大幅度扩大以及灵活路由的需求对OTN/WDM和IP网的需求水涨船高，会扩大延伸至中传。
—一些新的路由功能，诸如SR也会借势引入。
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