5G前传方案及WDM技术介绍

STGing · 发表于 2022-6-16 09:38

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5G时代的前传承载压力是非常大的，一方面，5G NR大带宽和Massive MIMO技术引入令5G前传容量成倍增长；另一方面，5G采用CU/DU集中式部署的C-RAN架构，需通过前传网络连接多个AAU。这意味着，如果采用传统的光纤直连方案，5G前传网络将需要大量的光纤，不但部署成本高，且后期运维复杂。因此，5G时代需探索创新前传承载方案。

5G时代的前传方案主要有：光纤直连、无源WDM、半有源WDM和有源WDM。
1、光纤直连
即DU池与每个AAU之间直接采用光纤点到点组网，AAU和DU分别采用25Gbps灰光模块。光纤直连方案实现简单，但最大的问题是光纤资源占用很多。

对于传统带三个扇区的单个宏站，在100MHz频谱带宽+64T64R配置下需要三个25Gbit/s eCPRI接口，6对25G光模块，6根光纤（上下行各三根）；对于中国移动160MHz的5G频谱和电信联通的200MHz共享5G频谱，25G前传接口数量需再翻倍。而在C-RAN组网架构下，一个DU若带几十个AAU，那就需要几百根光纤了。即使采用BiDi单纤双向解决方案，可以节省一半的光纤资源，但在C-RAN架构下，尤其是DU大集中场景下，仍然需要消耗大量的光纤资源。这对网络部署效率、部署成本和后期网络维护工作提出了严峻的考验，因此光纤直连方案基本不适合5G时代。

2、无源WDM
为了节省光纤资源，业界提出了WDM（波分复用）方案，即将不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送，发送端通过合波器将不同波长的光信号复用到一根光纤中传送，接收端的分波器反之。WDM又主要分为无源WDM和有源WDM。

无源WDM主要由无源合分波器和彩光模块组成，DU和AAU设备采用固定波长的彩光模块，DU前段和AAU站点上分别配置无源合分波器来完成WDM功能，从而利用一根或一对光纤实现多个AAU和DU之间的连接。
无源WDM的优点：
1）由于没有负责波长转换的有源设备，设备成本较低，且无需电源供电；
2）无源WDM对前传业务进行透传处理，几乎没有处理时延（不包括传输时延），可最大限度的支持DU和AAU之间的传输距离，无需与基站设备进行互操作测试。