科普讲座：通信新技术汇总资料讲解

科普讲座：通信新技术汇总

一、固定通信网络

（一）、SDN( Software Defined Network)：

一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能。SDN本身就是一种创新网络架构不是一种具体技术和协议，而是一种新架构。

特征：控制/ 处理分离，软硬分离，网元虚拟化，网络可编程。

代表技术：SDN/NFV、Open Stack。

优点：

集中控制-集在络资源全局视图、全局调配和优化；网络设备集中运维和管控。

开放编程接口-应用与网络无缝集成、用户可编程、加快新业务上线

网络虚拟化-屏蔽底层差异，实现网络对应用的透明化。逻辑网可随业务需要配置、迁移，并支持多租户共享和按需定制。（二）、光通信：

1、硅光子：

由于光和电采用分立方式，光子与电子技术遵循各自的发展

路线，目前光通信系统在功耗、成本、集成度方面遇到提升瓶颈。硅光子技术利用CMOS微电子工艺实现光子器件的集成制备，该技术结合了CMOS技术的超大规模逻辑、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势。是一种能够解决长技术演进与成本矛盾的颠覆性技术。

目前多项硅光子关键技术已被相继突破，预计在三年内将开始商用。

2、>100G:

100G光传输难以满足未来视频、云计算、大数据、物联网等新兴业务对网络带宽的需求。现网平滑升级超100G光收发单元可成倍提升系统容量，具有较高性价比和可行性。超100G将继承并发扬100G光传输设计思想，在保持传输距离不变的同时提升光纤频谱资源的利用率和频谱效率，引入先进的调制编码和光电集成技术进一步降低单位比特成本。目前业界积极开展现网实验，推进超100G商用进程，预计会在数据中心互联率先展开应用。

3、多维复用和相干技术：

互联网新应用层出不穷，需要更大带宽支撑井喷式增长的数据需求，政企大客户、高端社区用户将需要独享波长入户，以及部分场景下会有长距离高带宽低时延接入需求。光通信技术中的复用维度包括时分、波分、频分、码分、模分等。目前40G PON是采用了时分和波分两维复用，这也是100G

PON的可行方式之一。业界将探索上述更多维度的组合，为用户提供更大的带宽。此外，在接收端采用相干接收方式，可在一根光纤承载超过1000个波长，每波长1G/10G，无源传输距离达到100km，实现T比特接入。为用户提供更大带宽、更低时延的接入服务，为运营商提供高效和低运维成本的网络。40G TWDM-PON将在五年内启动商用之旅，更多维复用和相干技术也是研究热点。

4、IP与光网络深度融合：

当前通信网络采用多层多域网络承载业务，设备种类繁多，海量数据的分组处理能力呈指数级别提高，同时对超大容量路由运算能力提出越来越高的要求,导致机房空间紧张、能耗高、效率低。IP与光网络的融合是解决问题的有效方式之一。IP与光网络融合可以通过统一交换内核技术来实现，具有分组/ODUk/VC集中交换功能，从而减少网络层次、节省网络投资、降低维护成本，实现网络节点集约化。通过提高单槽位线卡转发能力和采用多框集群技术，可以大幅提升单节点转发能力；通过多核处理器、分布式软件架构、模块化管理等技术，可实现千万级别路由表管理。涵盖骨干、汇聚和接入网络的IP与光融合，具有千万级别路由表项的超大容量路由器，提供全网端到端解决方案，运营商已经展开了试点。

5、基于CDC-F特性光交叉构建下一代光网络：

当前随着100G技术的规模部署，超100G技术的蓬勃发展，

WDM/OTN系统的传输容量提升较快，光层的灵活调度和高效处理成为了光网络节点的一个重要需求。随着WSS光模块集成度的进一步提升，采用WSS光模块构建的具备CDC-F （Colorless, Directionless, Contentionless, FlexGrid)特性的光交叉组网技术在超大网络节点应用时，因同时拥有超大交换容量、波长及业务灵活调度、低功耗、低时延等关键特性，易于构建灵活、高效的光网络。具备CDC-F特性的光交叉技术越来越受到全球运营商的重视，目前已有运营商率先部署，预计近期将会展开更大范围的试点和商用。

6、中短距离城域高速传输直调直检技术：

伴随着大数据和云技术的蓬勃发展，短到芯片片上和片间、长到机柜间和数据中心间的大规模数据交换处理，都渴望高速、稳定、可靠的互联，常规电缆连接将无法应对。目前看来，芯片间和板间的解决方案可以利用硅基光电集成来有效实现光互联。机房间互联、机架间互联、机框间互联、机盘间互联可以利用光电转换和光传输技术取代传统的电缆，主要解决方案包括硅基的光电集成、高速VCSEL和直调DFB 等。其中硅基光电集成方案具有CMOS工艺兼容，集成度高，成本低的优势。未来几年，光互联技术将在芯片内部、芯片间、板间、机柜间、机房间普及应用。

7、绿色通信，光通信技术：

随着人们信息消费的不断增加，需要光通信提供的带宽越来

越大，消耗的能源越来越多。在能源日趋紧张的今天，如何实现绿色通信成为业界努力的主要方向之一。为了实现绿色通信，一些新的技术正在或将逐渐被采用，如新能源、高集成度芯片、高效率电源模块、智能风扇、液体制冷、智能流量聚合、硬件休眠、新型材料等技术。

通过上述技术的逐步引入和持续优化，光通信设备的每比特能耗将逐渐降低，与环境更为和谐。

二、移动通信网络

（一）、5G

1、5G演进

5G将渗透到未来社会的各个领域，以用户为中心构建全方位的信息生态系统。5G将使信息突破时空限制，提供极佳的交互体验，为用户带来身临其境的信息盛宴；5G将拉近万物的距离，通过无缝融合的方式，便捷地实现人与万物的智能互联。5G将为用户提供光纤般的接入速率，“零”时延的使用体验，千亿设备的连接能力，超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服务，业务及用户感知的智能优化，同时将为网络带来超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低，最终实现“信息随心至，万物触手及”的总体愿景。

5G需要具备比4G更高的性能，支持0.1～1Gbps的用户体验速率，每平方公里一百万的连接数密度，毫秒级的端到端