5G大規(guī)模建設(shè)將對基站光纜資源、投資、維護管理方面都造成巨大的壓力。5G前傳作為5G承載網(wǎng)重要部分，方案選擇將直接影響運營商的投資和建設(shè)效率等。其中波分復(fù)用方案優(yōu)勢顯著，成為5G前傳的主流方案。

本文通過詳細分析5G前傳業(yè)務(wù)需求變化，針對現(xiàn)有前傳波分技術(shù)多樣化的狀況，從承載能力、維護能力、成本預(yù)算等角度進行分析，提出了5G前傳承載方案建議。為緩解前傳資源消耗、降低5G前傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資、提升前傳承載效能提供支撐和參考。

目前業(yè)內(nèi)主流前傳波分解決方案主要包括無源CWDM、半有源Open－WDM和PAB－WDM方案。

無源CWDM

無源CWDM系統(tǒng)包括固定波長的CWDM彩光模塊和合分波器。組網(wǎng)方式如圖1所示，彩光模塊直接安裝在DU和AAU設(shè)備上替換原有灰光模塊，外置基于TFF技術(shù)的CWDM合分波器，采用單纖雙向方式滿足時延、同步的對稱性。采用ITU－TG．694．2標準規(guī)范的18個波長。主流的無源CWDM方案分為1：6／1：12，支持級聯(lián)組網(wǎng)。

圖1：無源CWDM方案

無源CWDM技術(shù)成熟，纖芯收斂能力強，對于共享站可采用疊加1：6或1：12方案，僅需1～2芯主干及配線光纜，可大幅節(jié)省纖芯需求，降低開站配套成本。

目前25G CWDM彩光模塊使用直調(diào)激光器DML＋PIN方案，波長間隔20nm，對于商業(yè)級溫度應(yīng)用場景，其具備足夠的溫度漂移空間，不需TEC模塊，成本較低。缺點是運維不便，一方面采用固定波長，波道規(guī)劃相對復(fù)雜、光模塊所需備件較多，另一方面維護界面不清，缺少OAM機制。同時長波長色散產(chǎn)生的功率代價較高，易導致功率預(yù)算不足，影響傳輸距離。光模塊可采用EML＋APD方案進行功率補償，但將大幅提高光模塊成本。

Open－WDOpen－WDM方案為半有源方案，局端部署有源WDM／OTN設(shè)備，尾端為嵌入至無線設(shè)備的彩光模塊。

Open－WDM基于MWDM技術(shù)，屬波長創(chuàng)新方案，波長范圍1260～1380nm，重用了25G CWDM的前6波，利用激光器波長隨溫度發(fā)生偏移的特性，采用溫度調(diào)諧將前6波左右各偏移3．5nm形成12個波長，此時中心波長間距為7和13nm非等間距交替。光模塊技術(shù)方案采用DML＋PIN／APD方式，需要增加TEC模塊。

其最大優(yōu)勢在于理論上可重用CWDM產(chǎn)業(yè)鏈，具有一定成本優(yōu)勢。尾端光模塊采用光層調(diào)頂技術(shù)，具備一定的OAM能力，利用調(diào)制信息傳輸中心頻率、告警等，支持OLP1＋1保護。該技術(shù)方案標準尚未完善，且目前利用TEC完成激光器波長偏移的產(chǎn)業(yè)鏈尚不成熟，暫不具備商用條件。

圖2：Open－WDM方案

PAB－WDM

基于可調(diào)諧光模塊的波長自適應(yīng)接入型WDM（PAB－WDM——Port－Agnostic Bi－direction alaccess WDM）方案，由頭端、尾端及合分波設(shè)備構(gòu)成。根據(jù)實際應(yīng)用場景，PAB－WDM系統(tǒng)具有靈活的設(shè)備形態(tài)，包括有源、半有源、無源形態(tài)?？紤]到成本及OAM問題，前傳應(yīng)用的主流形態(tài)將采用半有源方式，局端采用固定波長的有源設(shè)備，尾端采用可調(diào)光模塊與合分波器。ITU－T已發(fā)布PAB－WDM標準，標準號為G．698．4。

圖3：PAB－WDM方案

PAB－WDM基于DWDM技術(shù)，具備豐富的波長資源，最大支持40波。其特有的低成本寬范圍可調(diào)激光器技術(shù)具備端口波長無關(guān)、自動適配能力，尾端設(shè)備（TEE）可自動將其光模塊工作波長調(diào)節(jié)至所連OD／OM或OADM端口簡化配置、提高業(yè)務(wù)開通效率。

PAB－WDM同時設(shè)計了支持基于系統(tǒng)規(guī)范的消息通道（HT？MC和THMC）的OAM功能，可實現(xiàn)對尾端無源光模塊的管理。此外WDM方案基于L0傳輸，天然具備低時延特性。采用半有源形態(tài)安全性高，具備OLP1＋1保護能力。但可調(diào)激光器成本稍高，商用進度仍有待推進。

前傳波分承載方案比較

從業(yè)務(wù)需求的角度，各方案均能滿足5G前傳承載基本需求，但各有優(yōu)劣，表1為前傳承載各方案比較。在設(shè)備形態(tài)上，無源方案成本最低，部分場景甚至優(yōu)于光纖直驅(qū)，但缺少保護手段及OAM機制，無法實現(xiàn)前傳網(wǎng)絡(luò)自動管控；半有源方案局端有源可管控，尾端通過光層調(diào)頂或消息通道機制實現(xiàn)管理，若采用可調(diào)光模塊技術(shù)可簡化運維及配置工作，但成本會稍有增加。

表1：WDM前傳方案比較

基于WDM技術(shù)方案對比如表2所示，CWDM采用DML＋PIN技術(shù)方案，成本最低，但長波段功率預(yù)算不足，傳輸距離受限，功率補償成本提高；LAN－WDM采用O波段，色散代價低、成本適中，但目前波道資源有限，主要是日韓在用；DWDM波長資源豐富、擴展性強，0．8nm間隔可調(diào)，成本最優(yōu)；MWDM利用TEC調(diào)節(jié)波長擴展了CWDM的前6波，具有產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，但其后4波成本仍較高。

表2：WDM波長方案比較

應(yīng)用建議

5G規(guī)模建設(shè)后，運營商前傳承載需求接近百萬量級，末端站任何一點的成本波動對整體投資都會產(chǎn)生較大影響。當前前傳承載技術(shù)種類繁多，在考慮5G建設(shè)方案時，應(yīng)在滿足業(yè)務(wù)需求的前提下，盡量減少非必要功能并保留一定的可擴展性、可維護性，考慮TCO成本最優(yōu)化。

5G共站址建設(shè)時，無源CWDM具備比較明顯的價格優(yōu)勢，5G初期可作為過渡方案進行前傳承載，適用于城區(qū)等接入距離較短的場景。PAB－WDM、Open－WDM采用半有源方案時既降低了成本，又具備1＋1保護及OAM等有源方案的優(yōu)勢，但設(shè)備仍處在開發(fā)測試階段，可作為5G成熟期的備選方案。
編輯：hfy