無源波分與5G傳輸

摘?要：隨著互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展，國內(nèi)各通信運(yùn)營商5G大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也進(jìn)入快速發(fā)展階段，通信行業(yè)進(jìn)入5G時(shí)代。5G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)對傳送網(wǎng)寬帶在容量等方面提出了較高的要求，給傳送網(wǎng)造成了一定的壓力。無源波分技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)擴(kuò)容中的各種問題，加快了5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展。本文對傳送網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)狀等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)對如何應(yīng)用無源波分技術(shù)進(jìn)行5G傳送網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行了研究，以期緩解5G對傳送網(wǎng)造成的壓力。

關(guān)鍵詞：無源波分;5G網(wǎng)絡(luò);傳輸;網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

近年來，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和寬帶業(yè)務(wù)迅速發(fā)展，隨著2019年國家工信部正式發(fā)放5G商用牌照，我國進(jìn)入5G時(shí)代。5G的發(fā)展構(gòu)建了萬物互聯(lián)的數(shù)字化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)化發(fā)展。但5G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)也對傳送網(wǎng)寬帶在容量等方面提出了較高的要求，基站數(shù)量的增多使光纜資源出現(xiàn)了不足的情況，給傳送網(wǎng)造成了一定的壓力。因此，要對傳送網(wǎng)容量進(jìn)行增加，但傳統(tǒng)的擴(kuò)容方法存在著一定的問題，而無源波分技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)傳送網(wǎng)擴(kuò)容中的缺陷問題，滿足了5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展的擴(kuò)容需求。

一、傳送網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀概述

作為傳輸系統(tǒng)中的重要組成部分，傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)是由兩條不同路由系統(tǒng)構(gòu)成的，這種結(jié)構(gòu)可以使整個(gè)業(yè)務(wù)傳輸?shù)耐耆缘玫接行ПＵ希梢詫?shí)現(xiàn)鏈路的雙向切換。目前傳送網(wǎng)的應(yīng)用投入時(shí)間比較長，網(wǎng)絡(luò)中偏大的光纜PMD使得日常維護(hù)難度加大，降低了網(wǎng)絡(luò)的傳輸?shù)倪\(yùn)行效率。在搶修網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)要求操作人員必須有精湛的業(yè)務(wù)能力并能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)格的規(guī)范劃操作。

二、5G前傳建站模式分析

通信業(yè)務(wù)的承載與維護(hù)管理需要通過聯(lián)絡(luò)光纜將基站與用戶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)接溝通，在4G時(shí)代，受傳輸資源限制和早期建站模式的影響，在移動(dòng)的基站建設(shè)中未能大規(guī)模應(yīng)用C-RAN，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主要采用BBU和RRU共站址分布式組網(wǎng)方式進(jìn)行部署，BBU+RRU的組網(wǎng)方式具有資源利用率高、成本低、速度快的優(yōu)勢;后4G時(shí)代，部分省份開始采用CRAN方式建站，5G時(shí)代，CRAN將成為主要建站模式，5G的前傳鏈路大多是由光纖直接連接的AAU自動(dòng)接聽單元，它是2芯光纜從接入網(wǎng)機(jī)房的DU到天面。一般5G新建基站都采用C-RAN方式接入，C-RAN場景分為DU小集中和DU大集中兩種部署方式，對應(yīng)的拉遠(yuǎn)距離通常在10km以內(nèi);NB-Io T基站采用C-RAN方式接入的過程是在保持原RRU至BBU機(jī)房段的光纜纖芯不變化的情況下，成倍增加C-RAN機(jī)房至原BBU機(jī)房段的光纜纖芯，對于新建基站，C-RAN的接入方式是控制二級(jí)光交與RRU連接段的光纜纖芯，成倍增加C-RAN機(jī)房到二級(jí)光交至一級(jí)光交段的光纜纖芯。D-RAN部署方式：AAU和DU一般分別部署在塔上和塔下;5G部署早期只考慮3個(gè)扇區(qū)，每個(gè)站點(diǎn)需要6芯或3芯光纖（BiDi），如4G/5G共站址，光纖資源需求將累加。

三、無源波分技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理及結(jié)構(gòu)

無源波分技術(shù)的核心原理就是運(yùn)用WDM技術(shù)將波長不同的、載有一系列信息的光信號(hào)耦合成一束，在一條光纖之中進(jìn)行傳送從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)間的傳輸。WDM可以沿著一個(gè)單根光纖同時(shí)傳輸多路信號(hào)，它可以用與信號(hào)相匹配的某種特定波長的光對每一路信號(hào)進(jìn)行傳送，在接收端能夠再將這些不同波長的光信號(hào)進(jìn)行分離。無源波分系統(tǒng)主要是由彩光模塊和OTM和兩部分組成的一個(gè)系統(tǒng)，其中OTM是無源設(shè)備器件，無源波分通過各業(yè)務(wù)端口的不同的波長的彩光模塊將光進(jìn)行發(fā)射，再通過無源波分復(fù)用器來對不同波長信號(hào)進(jìn)行合波和分波工作。通常在無源分波技術(shù)中，采用1根光纖傳輸6個(gè)波長的6合1和1根光纖傳輸12個(gè)波長的12合1以及1根光纖傳輸18個(gè)波長的18合1三種無源波分系統(tǒng)模型來實(shí)現(xiàn)對光信號(hào)的傳輸。

四、無線前傳基站拉遠(yuǎn)纖芯需求分析及問題

按照平均每個(gè)匯聚機(jī)房帶10個(gè)基站考慮，4/5G共站址比例50%，如只考慮單載波，機(jī)房出局光纜至少需要90芯/45芯（每個(gè)扇面雙纖/單纖考慮），對光交網(wǎng)的主干光纜資源消耗很大;考慮現(xiàn)網(wǎng)4G基站已大量采用雙載波，光纜消耗將更大;C-RAN模式的光纜瓶頸為主干光纜，而非基站到光交的配線光纜，新建基站鋪設(shè)光纜主要解決的是光交到基站的配線光纜，無法解決主干光纜短缺問題。

五、無源波分在傳送中的具體應(yīng)用

無源波分是無源光層模塊化設(shè)計(jì)，它的具體應(yīng)用部署主要有以下情況：在RRU上插入無源波分模塊，使其具備CPRI多速率自適應(yīng)和L0/L1層鏈路性能檢測兩種功能;通過分光模式來使主干光纖使用效率得到有效提升;通過有源WDM設(shè)備使無源波分模塊和BBU集中點(diǎn)進(jìn)行連接，使OAM功能得到最大限度的發(fā)揮，提高傳輸運(yùn)維效率;同時(shí)還可以提高對基站E2E以及主干環(huán)的保護(hù)功能，使其性能更為可靠。

無源波分在傳送中的具體應(yīng)用主要包括以下幾種：一是對于與4G基站不共站址、有纖芯的新建5G基站站點(diǎn)，5G基站站點(diǎn)到光交之間新鋪配線光纜，光交到匯聚機(jī)房接入主干光纜利舊且資源緊張;現(xiàn)網(wǎng)4G前傳為裸光纖直驅(qū)，消耗較多光纜資源的情況，在應(yīng)用無源波分時(shí)，要現(xiàn)網(wǎng)4G前傳不做改造，利用無源波分彩光方案做5G前傳;以無源6波合波器OMU6*2+25G彩光模塊*6進(jìn)行系統(tǒng)配置，對于遠(yuǎn)端光模塊波長配置為：1271nm、1311nm、1351nm;對局端光模塊波長配置為：1291nm、1331nm、1371nm;

二是對于與4G基站共址、無纖芯、4G騰退光纖的新建5G基站，可以采用4G與5G分別采用無源波分及4G與5G采用無源波分混合傳輸兩種方案進(jìn)行;

三是對于主干光交纖芯不足，配線光交有纖芯，新建的5G基站，可以把無緣分光器布放在主干光交，節(jié)省主干纖芯，配線纖芯正常布放。

六、結(jié)語

綜上所述，無源波分技術(shù)雖然還不太成熟處于一個(gè)組網(wǎng)模式，且還存在一定的局限性，但在5G時(shí)代，將無源波分技術(shù)應(yīng)用到傳送網(wǎng)中是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢，它可以有效減少纖芯的消耗，提高傳送網(wǎng)的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇毅，馮邦.基于無源波分復(fù)用的5G前傳擴(kuò)芯方案[J].無線互聯(lián)科技，2019（6）12：13-14.

作者簡介：梁大明（1976-），男，河北滄州人，本科，主要研究方向：通信工程管理。