相比于LTE，引入Massive-MIMO、超密集组网等特性以及满足车联网等业务需求的5G网络对于传送承载网络的带宽、时延及同步提出了更高要求，包括更大的移动前传和回传带宽，更小的端到端时延，更密集的组网以及更高精度的网络同步等，对5G承载传送网络的组网方式和应用技术研究已迫在眉睫。
随着3G和LTE移动网络的建设，满足移动前传和移动回传需求的本地承载传送网络的架构趋于稳定，在光纤资源上为建设5G承载传送网络做好了基础架构准备。光纤直驱作为3G和LTE移动前传的主要手段，在5G时代随着超密集组网，覆盖加密，站点增加后，移动前传对光纤数量需求巨大，现网光纤容量难以满足需求;大量新建光缆对管道资源需求太多，光纤施工越来越困难，尤其在密集城区。如何满足5G网络的前传需求已成为技术热点之一。
G.metro的技术特征及对5G网络的适应性
中国联通联合国内外主要运营商(包括AT&T、Verizon、中国电信、BT、DT、TI、Telefonica、SKT、NTT和SoftBank等)和设备商早在2014年就在ITU-T启动了G.metro技术标准化工作，G.metro系统框图如图所示。
图1 G.metro系统框图
面对5G对传送承载网提出的带宽、时延及同步需求，相比于其它解决方案，G.metro有着明显的优势：
- 带宽大并可自适应适配：采用密集波分复用(DWDM)技术，单波长10G速率，后续进一步支持25G/50G及更高速率，端口速率自适应且可独立按需升级;系统总容量大，可支持20波道、40波道和80波道。
- 时延小：采用零层WDM透明技术，对业务信号完全透明传输，减少了OTN带来的电层封装和处理时延和抖动，也避免了分组方案的时延大和抖动问题，能够更好地满足时延需求。
- 同步支持能力好：釆用单纤双向透明传输，天然地支持时间同步信号对称传递，同时由于1588定时信息随光路透传，也避免电层处理带来的同步定时信息的多跳累计，从而确保了1588传递的精度。
此外，G.metro技术采用低成本宽范围波长可调激光器，具备端口无关和波长自动适配功能，极大地简化了网络建设及运行维护，且减少备品种类和数量，降低建网成本;提供光波长级连接，波道独立工作，用户间物理隔离，安全性高。在G.metro技术基础上增加OTN封装后可以实现对移动回传信号的低成本承载;G.metro技术同时支持星形、链型和环形等多种拓扑，支持室内室外全场景接入应用。
低成本的G.metro技术是目前较成熟的固移超宽带融合接入技术，非常适用于5G移动前传和回传，打造基于WDM技术的统一承载传送网络(UniHaul)。它可以很好解决城域多业务综合接入对接入主干光缆的光纤芯数依赖，使得网络规划和建设更加经济合理，降低光缆资源固定资产的折旧和无效沉淀;避免了移动前传光纤直驱带来的巨量纤芯消耗;简洁有效的OAM机制大大提高了移动前传网络的可维护和可管理性。
G.metro技术的产业化与应用
中国联通在推动G.metro标准化的同时，积极推进产业链发展和技术产业化进程，同时也得到了国内外主流设备商和光器件厂商的广泛支持。国内外多家光模块供应商(含全球Top3光模块供应商)均在开发低成本可调激光器，部分厂家已在OFC2017上展示基于G.metro技术的波长自动调谐产品。中国联通也邀请多个设备厂家在实验室和现网开展了G.metro设备测试验证试用，充分验证了G.metro技术的性能以及与商用无线设备的兼容。
移动与固定接入都在向超宽带方向发展，构建融合超宽带城域传送接入体系成为必然，基于WDM的城域全光层网络意义深远。G.metro技术，将光波长作为一种业务(λ as a service)，从当前光纤到基站/用户，扩展到光波长到基站/用户/专线/数据中心等，打造Gbit/s及以上速率融合超宽带全光接入，实现更高效、更节省资源的城域超高带宽服务提供能力。
G.metro技术标准化即将完成，预计在2018年2月SG15日内瓦全会上发布。与此同时，G.metro设备的产业链已基本成熟，相关核心器件的研发和产业化也逐步完善，预计在2018年进行现网小规模部署应用，迎接即将来临的5G网络。
作者：中国联通网络技术研究院 王光全 沈世奎
