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2017通信圈最具潛力十大“黑科技”出爐 量子通信排第一

摘要:2016年末之際,通信世界全媒體平臺經過多方調研,甄選出在2016年備受關注的十大前瞻技術,包括5G網絡切片、3D MIMO、MEC移動邊緣計算、控制和承載分離、網絡重構(云/SDN/NFV)、量子通信、大數(shù)據(jù)分析、硅光PID、G.654.E光纖以及400G光傳輸。

  ICCSZ訊  2016年末之際,通信世界全媒體平臺經過多方調研,甄選出在2016年備受關注的十大前瞻技術,包括5G網絡切片、3D MIMO、MEC移動邊緣計算、控制和承載分離、網絡重構(云/SDN/NFV)、量子通信、大數(shù)據(jù)分析、硅光PID、G.654.E光纖以及400G光傳輸。

  盡管這些技術中有些還處于概念研究與內部測試階段,比如5G切片技術;一些已經進入到小規(guī)模試點中,如3D MIMO;一些則已經有較多商用,如大數(shù)據(jù)分析。但這些技術在未來均很有可能成為撼動產業(yè)發(fā)展的顛覆性創(chuàng)新技術。

  為了尋找出2017年最受讀者關注的“潛力股”,通信世界全媒體平臺對十大技術進行了網上投票。最終有超過500名ICT行業(yè)人士參與投票。投票結果顯示,量子通信、400G光傳輸、大數(shù)據(jù)分析、5G網絡切片以及G.654.E光纖等技術排前五,受到讀者看好。

表:票選2017年通信圈最具潛力的十大“黑科技”(網絡投票數(shù)超過500張)

  1.5G網絡切片

  從以往到目前4G網絡,移動網絡主要服務移動手機。然而在5G時代,移動網絡在移動性、計費、安全、策略控制、延時、可靠性等方面出現(xiàn)各不相同的需求,如果為每一項服務建設一個專用網絡工程量就太大了,好在最新的網絡切片技術已經誕生,可以在一個獨立的物理網絡上切分出多個邏輯的網絡,為各類上層需求提供網絡服務。

  2.3D MIMO

  3D MIMO作為4.5G的核心技術之一,打破傳統(tǒng)天線只能提供水平維度的限制,通過引入二維天線陣列,可同時實現(xiàn)水平和垂直方向上的MIMO,進一步提升MIMO可利用的空間維度,將MIMO多天線技術推向了一個更高的發(fā)展階段,為全面提升無線通信系統(tǒng)性能提供了更多發(fā)展空間。隨著收發(fā)天線數(shù)目的逐漸增多和傳輸模式的不斷豐富,3D MIMO技術將繼續(xù)得到發(fā)展和演進,在提高數(shù)據(jù)傳輸效率和可靠性的同時,全面提升無線通信系統(tǒng)性能。

  3.MEC移動邊緣計算

  視頻業(yè)務大量消耗無線網絡資源和帶寬,而網絡視頻提供商在激烈的競爭下希望能夠提供差異化的用戶服務,而目前網絡還不能提供基于無線基站的差異化服務。國際標準組織ETSI提出的MEC(Mobile Edge Computing,移動邊緣計算)是基于5G演進架構,將基站與互聯(lián)網業(yè)務深度融合的一種技術,將網絡功能下沉到邊緣側,為用戶端體驗差異化服務創(chuàng)造了更好的條件。目前,中國移動等運營商已經聯(lián)手產業(yè)鏈各方在MEC上開展了多項試點。

  4.控制和承載分離

  采用承載、控制合一的設備組網時,在非用戶密集地區(qū),為了實現(xiàn)廣覆蓋,往往需要將MSC下放到各小本地網,網元數(shù)多,網絡結構較復雜。如果采用大容量的MSC負責多個本地網的業(yè)務處理,又會導致大量本地話務長途迂回的問題,這樣就出現(xiàn)了廣覆蓋、大容量與路由迂回間的矛盾,且采用承載與控制合一的設備無法解決這個矛盾。R4階段,因Server和MGW可分離設置,Server大容量,集中設置在省會和區(qū)域中心,而MGW按照最佳話務吸收點設置在各本地網,可以和RNC共址,解決以上所涉及的問題,使網絡結構進一步優(yōu)化。

  5.網絡重構

  運營商現(xiàn)有網絡架構是由大量私有/內部接口互聯(lián)的“傳送承載”和“業(yè)務控制”兩個大的功能層級,與多個子層構成的復雜封閉體系,同時由IT支撐系統(tǒng)作為輔助系統(tǒng),這種網絡缺少靈活性,設備功能擴展性差,價格昂貴且易被生產廠商鎖定,形成大批業(yè)務“煙囪群”,業(yè)務難以融合,新業(yè)務開發(fā)困難,運維復雜、運營成本居高不下等。

  所以目前運營商正在大力實施網絡重構,積極部署SDN、NFV和云計算等關鍵技術。但網絡架構重構的挑戰(zhàn)也非常大,運營商既要有長遠的全局戰(zhàn)略規(guī)劃,又要逐步推進,由易到難,由小及大,對超大型的網絡建設,業(yè)界專家估計需要10年左右的時間。同時,網絡架構的重構也將對現(xiàn)有的網絡規(guī)劃、建設和運維思路、體系流程和人才形成巨大的挑戰(zhàn)。

  6.量子通信

  量子通信是近20年發(fā)展起來的新型交叉學科,是量子論和信息論相結合的新研究領域。量子通信主要涉及:量子密碼通信、量子遠程傳態(tài)和量子密集編碼等。本質上說,量子密鑰分配其實仍舊依托于光纖通信,而單光子具有不可分割性是量子密碼安全性的物理基礎,因而量子密鑰分配并非顛覆經典通信,更像是給經典通信增加了一把量子密碼鎖。

  今年8月中國首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空,加上地面光纖量子通信網絡,國內將初步建成廣域量子通信體系。但同時有觀點認為,量子通訊的信號安全是以犧牲通訊的穩(wěn)定性為代價的。

  7.大數(shù)據(jù)分析

  大數(shù)據(jù)分析是指對規(guī)模巨大的數(shù)據(jù)進行分析。大數(shù)據(jù)可以概括為5個V, 數(shù)據(jù)量大(Volume)、速度快(Velocity)、類型多(Variety)、價值(Value)、真實性(Veracity)。大數(shù)據(jù)作為時下最火熱的IT行業(yè)的詞匯,隨之而來的數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等圍繞大數(shù)據(jù)商業(yè)價值的利用,逐漸成為企業(yè)爭相追捧的焦點。隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨,大數(shù)據(jù)分析也加快了發(fā)展與規(guī)模應用的速度。

  8.硅光PID

  目前視頻流量已經占到管道流量的70%以上,要求承載網必須具備更大帶寬、更低時延、更易維護的特性?;?A href="http://m.3xchallenge.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e7%a1%85%e5%85%89&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">硅光PID技術的城域網絡在設備功耗和集成度上極具技術優(yōu)勢,實現(xiàn)了光層極簡,可以幫助運營商實現(xiàn)最具性價比的網絡架構。硅光PID一經商用,助力4K視頻讓超寬帶價值得到釋放,實現(xiàn)消費者、運營商和4K內容提供商三方受益,形成超寬帶的商業(yè)正循環(huán),一舉解決傳統(tǒng)承載網在4K視頻業(yè)務快速發(fā)展下面臨光纖資源耗盡和光纖鋪設周期長的雙重挑戰(zhàn),構建大帶寬、低時延、零丟包和易運維的極簡網絡架構。

  9.G.654.E光纖

  當前,光纖技術發(fā)展正呈現(xiàn)出三大趨勢:第一是低/超低損耗光纖,第二是大有效面積光纖,第三是大有效面積和低/超低損耗光纖。國內的廠商在選擇技術路徑時,基本都選擇了將大有效面積和低/超低損耗結合,也就是新型光纖——G.654.E。

  超低損耗大有效面積G.654.E光纖是400G/1T系統(tǒng)的最佳選擇,與傳統(tǒng)的G.652光纖相比,G.654.E光纖可以延長光傳輸距離70%~100%。除了超低衰減、大有效面積兩大核心優(yōu)勢,在特定的工藝下其還能夠具備優(yōu)異的宏觀彎曲和微觀彎曲性能,滿足復雜環(huán)境的部署需要。G.654.E光纖的引入有望為400G、1T以及未來更高速率的光傳輸提供有力支撐,推進光骨干網的快速升級,但運營商在部署上也面臨著不小的挑戰(zhàn)。

  10.400G光傳輸

  隨著國家信息化的大規(guī)模提升,幾年前,系統(tǒng)廠商已經實現(xiàn)了相干400G光傳輸?shù)纳逃?但迄今為止,長途網中400G的部署仍然不多?,F(xiàn)階段約20家廠商已經推出的400G產品包括:光器件、光模塊、相干和PAM4/NRZ收發(fā)器組件、OTN處理器及FPGA等。4K、VR等各種業(yè)務的火熱促進光傳輸網不斷變革,400G仍將繼續(xù)成為2017年光通信熱點。

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