隨著5G網(wǎng)絡(luò)的不斷建設(shè),5G時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。5G帶來(lái)了高帶寬,廣連接,高容量,低時(shí)延等特點(diǎn)。5G基站分為宏站、微站和皮站。由于5G頻段更高,基站的覆蓋范圍縮短。其中,宏站覆蓋范圍在200米以上,微基站覆蓋范圍在100米左右,皮基站用于室分,覆蓋范圍幾十米。5G移動(dòng)承載網(wǎng)絡(luò)圍繞著這些技術(shù)特性。采用大規(guī)模超密集基站部署,基站拉遠(yuǎn)光纖替代傳統(tǒng)的饋線(xiàn)電纜。為了實(shí)現(xiàn)5G信號(hào)的全覆蓋,5G宏基站數(shù)量約為4G基站的2倍,小基站數(shù)量為4G基站的3倍?;緮?shù)量的倍增將催生5G承載網(wǎng)對(duì)光纖光纜資源的大量需求。巨量基站、海量的物聯(lián)網(wǎng)接入、光纖化室內(nèi)分布以及智慧城市的建設(shè)。我們即將面對(duì)的是一個(gè)龐大的光纖5G前傳網(wǎng)絡(luò)。光纖的部署將成為前傳通信的重要組成部分。
目前國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商的5G前傳網(wǎng)絡(luò)有幾種組網(wǎng)方式:光纖直驅(qū)、無(wú)源WDM、有源OTN等。
光纖直驅(qū)方案
光纖直驅(qū)方案分為單芯單向和單芯雙向(Bi-direction,BIDI)兩種。AAU和DU設(shè)備上分別安裝白光模塊,需要的光纖資源分別為6芯/3芯,如下圖。單芯單向采用1310nm波長(zhǎng),單芯雙向采用1270nm/1330nm波長(zhǎng)。光纖直驅(qū)方案建設(shè)成本低,時(shí)延特性好,因此成為運(yùn)營(yíng)商5G前傳的主要的方案之一。但由于一個(gè)基站三個(gè)天線(xiàn)扇區(qū),一個(gè)基站就需要6芯光纖,光纖資源消耗很高。
方案優(yōu)點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝及維護(hù)簡(jiǎn)便。方案缺點(diǎn):需要大量的光纖資源,缺少監(jiān)控和運(yùn)維管理手段,沒(méi)有保護(hù)倒換措施。
無(wú)源WDM方案
無(wú)源WDM方案也是目前運(yùn)營(yíng)商主要的前傳組網(wǎng)方式,WDM技術(shù)可大幅節(jié)省光纖資源。WDM方案包括CWDM粗波分和DWDM密集波分兩種。25G CWDM前傳方案采用無(wú)源合/分波+彩光直驅(qū)方案,DU前端配置光合波器OMD,AAU節(jié)點(diǎn)配置光分插復(fù)用器OAD,AAU和DU之間采用1芯光纜。目前業(yè)界25G CWDM方案一般為6波或者12波,從1271nm-1611nm,通道間隔20nm。其中O波段的前6波用于5G前傳。12波方案用于4G和5G系統(tǒng)混傳。采用單芯雙向WDM技術(shù),可以大幅節(jié)約光纖資源。另外,WDM方案引入了合/分波器,線(xiàn)路整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、損耗較高,因此在WDM方案里功率預(yù)算是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
方案優(yōu)點(diǎn):節(jié)省光纖資源、成本較低、安裝簡(jiǎn)單。方案缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)對(duì)功率預(yù)算要求較高,缺少監(jiān)控和運(yùn)維管理手段,沒(méi)有保護(hù)倒換措施。
OTN方案
OTN方式信號(hào)承載,采用時(shí)分復(fù)用的技術(shù)。接入OTN設(shè)備客戶(hù)側(cè),映射和復(fù)用成高速的OTN信號(hào)并轉(zhuǎn)換成彩光接口,進(jìn)行波分復(fù)用后在一對(duì)光纖中傳輸,大幅節(jié)省光纖資源。有源OTN也成為5G前傳網(wǎng)絡(luò)探討的方案。如下圖所示,AAU站點(diǎn)和DU兩端設(shè)置有源OTN設(shè)備,支持多個(gè)AAU通過(guò)OTN技術(shù)共享光纖資源。AAU和DU設(shè)備上各設(shè)置1個(gè)有源OTN設(shè)備,一般占用2芯主干光纖。
采用OTN技術(shù),通過(guò)時(shí)分復(fù)用技術(shù)可節(jié)省大量光纖資源,同時(shí)OTN帶有豐富的開(kāi)銷(xiāo)管理字節(jié),可以給網(wǎng)絡(luò)提供更豐富的OAM功能和故障診斷能力,并可以支持網(wǎng)絡(luò)保護(hù)。這一點(diǎn)是其他組網(wǎng)方式不具備的。但由于OTN設(shè)備是有源的,在前傳網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)中面臨成本較高、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜等問(wèn)題。
方案優(yōu)點(diǎn):節(jié)省光纖資源、提供豐富的管理手段,高可靠性、高安全性,組網(wǎng)方面比較靈活,可支持環(huán)形,支持線(xiàn)路保護(hù)倒換。方案缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高。
另外還有WDM-PON方案,AAU和DU兩端分別設(shè)置ONU和OLT,通過(guò)光分路器組成P2MP型PON網(wǎng)路。
上述的5G前傳組網(wǎng)方式各有優(yōu)缺,適用的場(chǎng)景也各不相同。從現(xiàn)階段來(lái)看,光線(xiàn)直驅(qū)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝及維護(hù)簡(jiǎn)便,技術(shù)最成熟,光纖直驅(qū)方案作為光纖資源充足場(chǎng)景的5G前傳首選方案。而WDM技術(shù)承載方案,可以節(jié)約大量的光纖資源。隨著規(guī)模部署,WDM方案越來(lái)越被運(yùn)營(yíng)商青睞。
面對(duì)海量的光纖資源,如何有效的管理、維護(hù)、利用光纖網(wǎng)絡(luò),將成為5G前傳網(wǎng)絡(luò)的新挑戰(zhàn)。我們知道無(wú)論光纖直驅(qū)還是WDM組網(wǎng)方式,目前都還屬于光纖基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò) “啞資源”,受限于無(wú)源特性,近似“黑盒”的管理效率低下,且極易出錯(cuò)?!耙虼?,如何充分有效地利用FTTx大建設(shè)的光纖光纜等基礎(chǔ)設(shè)施資源,將成為運(yùn)營(yíng)商5G和智慧城市低成本建設(shè)和差異化競(jìng)爭(zhēng)的利器。”5G前傳網(wǎng)絡(luò)的光纖檢測(cè)、管理和維護(hù)成為了重中之重。
在這里我們簡(jiǎn)單介紹一下5G前傳網(wǎng)絡(luò)的光纖檢測(cè)新技術(shù)。