無源波分設備在5G傳輸中的應用

王迎輝 劉波

摘要：隨著科學技術的進步以及網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，我國的通信技術也在不斷的進行更新，如今5G技術已經(jīng)得以研發(fā)和廣泛推廣，我國國內(nèi)各大通信運營商也在積極進行5G網(wǎng)絡的大規(guī)模建設，這對于傳輸網(wǎng)寬帶的容量也提出了更高的標準要求，原有的4G傳輸網(wǎng)絡已經(jīng)無法滿足5G技術的傳輸需求，無源波分技術的應用主要針對原有4G傳輸網(wǎng)絡的擴容問題進行了有效的解決，實現(xiàn)5G網(wǎng)絡的大規(guī)模建設與技術發(fā)展。本篇文章首先介紹無源波分技術的原理和結(jié)構，再討論目前的傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀，最后結(jié)合5G前傳建站模式談一談無源波分設備在5G傳輸中的應用。

關鍵詞：無源波分設備;5G傳輸;應用研究

步入信息時代以來，我國的通信技術就在持續(xù)的快速發(fā)展，從上世紀7、80年代開始，無線通信技術就在不斷的進步，短短幾十年間，通信技術就發(fā)生了巨大的變革，并逐漸實現(xiàn)了智能化建設，信息傳輸速度、距離都在不斷的擴大。2019年，隨著國家工信部開始正式發(fā)放5G商用許可開始，5G技術正式登陸市場，開始進入人們的生活中，而原有的網(wǎng)絡傳輸設備、傳輸線路等在容量上的要求也不斷提高，整體的基站數(shù)量上和光纜資源方面的不足逐漸凸顯，這就需要針對傳輸網(wǎng)絡的容量進行升級和數(shù)量的增添，如此才能夠?qū)崿F(xiàn)5G傳輸需求的滿足。無源波分技術設備的應用很好的緩解和解決了4G傳輸網(wǎng)的容量問題，為5G傳輸提供了很好的保障。

一、無源波分技術的原理和結(jié)構概述

目前所應用的無源波分技術主要的原理在于通過WDM技術的應用實現(xiàn)不同波長、載有一定信息的光信號進行耦合，使其形成一束，并通過一條光纖進行信息的傳輸。通常情況下，WDM技術能夠?qū)崿F(xiàn)單一光纖同時進行多路信號的傳輸，其能夠做到將信號相匹配的特定波長的光針對每一路信號實現(xiàn)信息傳輸，并在接收端進行不同波長光信號的分離。其中所應用的無源波分設備為OTM，其能夠利用各端口波長的長短不同的彩光模塊實現(xiàn)光的發(fā)射，再利用無源波分復用設備進行不同波長信號的分波和合波[1]。一般來講，在實際的應用中通常是通過三種無源波分設備系統(tǒng)模型來進行光信號的傳輸?shù)?。主要包括：單根光纖進行6個波長的光纖傳輸、單根光纖進行12個波長的光纖傳輸和單根光纖實現(xiàn)18個波長的光纖傳輸。

二、傳輸網(wǎng)目前的現(xiàn)狀

信號傳輸是實現(xiàn)現(xiàn)代寬帶傳輸系統(tǒng)運行的重要核心，傳輸網(wǎng)絡的結(jié)構主要是由不同路由系統(tǒng)所組成的。其結(jié)構的穩(wěn)定性和完整性是實現(xiàn)信號傳輸?shù)幕A，一般是進行雙向切換鏈路。而當前所應用的傳輸網(wǎng)在使用方面已經(jīng)持續(xù)了較長的時間，傳輸網(wǎng)當中所使用的光纜PMD由于偏大而為功能維護工作帶來了很大的難度，并且由于投入時間過長，常常在運行時傳輸效率較低，這也是目前急需進行傳輸網(wǎng)改進和更新的主要原因，需要技術人員不斷的進行技術的提升和持續(xù)進行操作的調(diào)整以及優(yōu)化，如此才能夠滿足現(xiàn)代5G傳輸?shù)男枨骩2]。

三、當前5G傳輸前傳建站模式概述

原有的4G網(wǎng)絡傳輸主要是通過基站和傳輸網(wǎng)進行信號的傳遞，但其由于資源有限和早期建站模式的影響，在進行連接溝通時需要通過聯(lián)絡光纜和基站實現(xiàn)信號的傳播，在整體的速度和規(guī)模以及功能穩(wěn)定性上由于沒有實現(xiàn)C-RAN的廣泛應用[3]。通常移動網(wǎng)絡主要是使用BBU、RRU共站址的分布式組網(wǎng)方式進行部署，這種組網(wǎng)方式能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效利用，并且較為經(jīng)濟，傳輸速度較快，發(fā)展到如今正在推廣的5G傳輸，其將會使用C-RAN為主要的建站模式，5G的前傳鏈路多為光纖直接接入AAU自動接聽單元，其是通過2芯的光纜接入到網(wǎng)機房的DU，通常5G傳輸會進行C-RAN方式接入，其主要劃分為DU小集中和DU大集中兩種，其所能夠?qū)木嚯x是保持在10公里范圍內(nèi)，而NB-lo基站使用C-RAN的方式是在原有的RRU到BBU機房的光纜纖芯基礎上進行C-RAN與BBU機房之間光纜纖芯的成倍數(shù)增設，以此為例可以看出，無論是4G，還是5G，其要想實現(xiàn)基站建站模式的改進或升級，都需要在光纖資源上按照實際需求進行增設[4]。

四、無源波分設備在5G傳輸中的應用

無源波分主要是針對無源光層進行模塊化的設計，其中重要的核心部分是在RRU上進行無源波分設備模塊的插入，讓其能夠產(chǎn)生對CPRI的多速率自適應功能和L1/L0層鏈路性能檢測的功能，如此就能夠利用分光模式來實現(xiàn)主干光纖的使用效率有效的增強，再利用有緣WDM設備進行無源波分設備模塊與BBU集中點的連接，最大程度上發(fā)揮出OAM的功能，并實現(xiàn)傳輸運維水平的強化，并未基站E2E和主干環(huán)提供高質(zhì)量和高效率的保護，讓其運行更加穩(wěn)定和安全。

無源波分設備模塊目前在5G傳輸中的應用主要體現(xiàn)在一下幾個方面：

第一，體現(xiàn)在將4G基站的不共站址、有纖芯的5G新基站在進行配線光纜的鋪配后實現(xiàn)5G基站的點到光交之間的連接，使光交到匯聚機房接入主干光纜利舊且資源會較為緊湊，而現(xiàn)網(wǎng)4G前傳不做改造，使用無源波分彩光技術進行5G前傳的設立，以無源6波和波器彩光模塊進行系統(tǒng)的相應更新配置[5]。

第二，5G基站的建設需要以4G基站為共址，以無纖芯、4G騰退光纖進行新建，這就意味著可以使用4G和5G分別進行無源波分設備使用和無源波分混合傳輸技術予以實現(xiàn)。

第三，針對目前的主干光交纖芯不足的問題，配線光交有纖芯的5G基站建設，則考慮使用無源分光器設備進行主干光交的功能配置，使配線纖芯能夠獨立布放，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)主干纖芯的有效節(jié)約。

結(jié)束語：

結(jié)合上述文章內(nèi)容所述，無源波分技術雖然在整體的使用和布設方面仍遠遠沒有達到熟練應用的狀態(tài) ，但在當前的5G傳輸建設階段，對其組網(wǎng)模式的應用 也能夠有效發(fā)揮出一定的功能，根據(jù)無源波分設備目前的應用情況來看，未來必然會在技術人員的努力下，實現(xiàn)更多功能的接入和發(fā)揮作用 ，降低對纖芯的數(shù)量上的應用，實現(xiàn)纖芯的節(jié)省，并不斷提升5G傳輸網(wǎng)絡的可靠性與穩(wěn)定性，為通信的現(xiàn)代化提供更多的技術支持。

參考文獻：

[1]蘇毅，馮邦宇.基于無源波分復用的5G前傳擴芯方案[J].無線互聯(lián)科技，2019，16（12）：13-14.

[2]鐘旻.毫米波在5G應用中的關鍵技術[J].數(shù)字通信世界，2019，169（01）：9-12.

[3]查先毅，張傳達，邢國際.5G典型應用對網(wǎng)絡設備帶來的變革探討[J].通信與信息技術，2018，No.234（04）：40-43.

作者簡介：

王迎輝（1981-2），男，漢族，吉林長春人，通信工程學士，任職于吉林吉大通信設計院股份有限公司工程師，研究方向：5G無線通信。

劉 波（1975年5月），男，漢族，吉林長春人，通信工程學士，任職于吉林吉大通信設計院股份有限公司工程師，研究方向：5G有線通信。