5G前传半有源波分方案解析

本帖最后由 易飞扬 于 2021-2-5 11:39 编辑

5G前传经历着从“无”到“有”，再到“优”的升级。5G前传故障比4G恶化近10倍，潜在光路故障点大幅增加，对5G可用性影响不容忽视，而前传是5G网络可用性关键瓶颈。因此，5G前传建设需综合全生命周期的经济性、可运维性和可用性。目前CWDM/LWDM/MWDM/DWDM/等多种5G前传WDM承载方案并存发展，支持OAM机制的半有源波分方案成为前传部署形态热点。

什么是前传半有源波分方案？

半有源波分方案指在RRU/AAU侧使用无源波分设备，而在BBU/DU侧使用有源设备。AAU侧在无源波分复用器和光纤线路之间串接上耦合器，不同波长信号经过无源波分复用器后在一根光纤中进行传输；在DU侧的合分波器和光纤线路之间串接上光开关组件，将前传的彩光信号进行转发，并对AAU的彩光模块进行运维，该方案兼顾了节省光纤资源与适当运维。


在BBU/DU侧，光开关的两个端口分别连接到主、备用路由的光纤，当主用路由的光纤链路发生故障时，光开关自动倒换到备用路由的光纤链路。AAU侧的耦合器相当于一个1:2的光分路器，可同时接收主用、备用光纤链路的信号，并将AAU发出的光信号同时耦合进主用和备用光纤。

BBU/DU侧的光开关和光纤线路之间还串接了一个1:2不均匀分光的光分路器OPS，以实现对光纤链路的监测。OPS从光链路中分出少量的光送到光监测装置PD，如下图所示。PD可读取光链路中通过光模块调制在光信号中的传输网管信息，并将监测信息传给网管。


半有源波分方案优势

半有源设备兼顾了远端AAU侧无源的简单低成本特点，通过有源设备的介入有效的解决了无源WDM无法管理维护的缺点，可以实时监测前传波分光网络的状态并提供光层的1:1保护，保证了5G前传业务链路的传输可靠性。半有源前传设备的网管通常都会支持SNMP、CLI、WEB、Telnet网管协议，同时具有远程监控管理（OSC）功能，提升了网络OAM管理性能，为设备维护及管理带来非常大的便利。
半有源前传方案具备三大特征以满足高品质5G网络建设的需求。

• 12波大容量，比无源方案提升一倍
• 可运维、有保护支持，网络可用率提升到5个9
• 高性能10km传输距离，满足任意部署场景
  

半有源波分方案面临的挑战

主、备用路由光纤建设的可行性

为了实现保护倒换，半有源波分前传方案的BBU/DU和RRU/AAU间需同时具备主、备用光纤。但BBU和AAU间的光纤线路路由一般是树形递减的分纤结构，这样的光纤组网结构很难让某些节点形成光纤双路由，即使新建大量光纤段落，依然难以让多数基站形成双路由。

成本问题

和无源波分方案相比，半有源波分方案在光纤链路中增加了光开关、光分路器等器件，会使BBU至AAU之间光纤链路的衰耗增加约5dB，这就要求BBU和AAU设备上激光器的光功率预算相应要增加5dB。按照当前激光器的单价，光功率预算增加5dB后，激光器的价格要高出30％以上。另外，为更好地实现OAM，光模块还需增加一些OAM、低速调制等功能，这也会增加光模块的成本。

总体而言，如果包含光模块增加的成本、无源波分设备自身的造价、补充建设的光纤线路造价，半有源波分方案的造价至少要比无源波分方案高出1倍以上。

运营商半有源波分方案

为适应前传需求，中国移动提出半有源Open-WDM/MWDM方案，破解前传哑资源管理和光纤资源紧张难题，该方案同时兼具可管可控和低成本优势。已经有不少设备商、芯片商、模块商参与Open-WDM/MWDM标准讨论和产品研发生产及系统生产，核心产业“光芯片+光模块”已具备量产能力。

中国电信则推出LWDM解决方案，LWDM是一种介于CWDM和DWDM之间的WDM技术，采用800GHz通道间隔，在O波段零色散点附近支持12个25Gb/s波长具有良好的传输性能；同时空闲的长波段提供了广阔的扩展空间，可以支持12×25Gb/s LWDM和12×10Gb/s CWDM的共纤传输，为运营商后续采用5G技术重耕2.1GHz/1.8GHz等低频资源预留了前传承载空间。

起浪光纤半有源波分解决方案


针对5G前传半有源波分方案，起浪光纤推出多款插片式工业级波分模块，并命名为5G OMUX，以及集合波、光路切换保护和光功率监控功能三合一的系列半有源波分整体解决方案，更多详情回顾《应用于5G前传半有源WDM传输系统的“三合一”产品组合解决方案》。

原文链接：起浪光纤https://cn.growsfiber.com/news-events/blog/5893.html