運(yùn)營(yíng)商前傳方案的選擇考慮的主要決定因素包括基站接入方案和傳輸綜合成本等,其中傳輸綜合成本有傳輸設(shè)備(含光模塊)的成本、光纖光纜采購(gòu)鋪設(shè)維護(hù)成本等。5G前傳對(duì)承載網(wǎng)的帶寬和時(shí)延均提出了更為嚴(yán)苛的要求,目前優(yōu)先使用25Gbps eCPRI接口,時(shí)延要求低于100μs。前傳承載方案主要包括傳統(tǒng)的光纖直驅(qū)方案、有源WDM/OTN方案、無(wú)源WDM方案和半有源WDM方案。
光纖直驅(qū)方案
雙纖雙向的5G前傳光纖直驅(qū)方案中,DU與AAU直接相連,每個(gè)AAU需與DU連接兩根光纖實(shí)現(xiàn)收發(fā),共需使用6根光纖和12個(gè)10G/25G灰光模塊。此方案適用于短距離的D-RAN場(chǎng)景,產(chǎn)業(yè)成熟,主流模塊商均已支持,已具備量產(chǎn)能力,光模塊成本較低,但耗費(fèi)光纖資源較多。為節(jié)省光纖資源,業(yè)界提出了集成波分復(fù)用功能的25Gbps BIDI解決方案,AAU與DU雙向數(shù)據(jù)信號(hào)采用不同波長(zhǎng)在一根光纖中傳輸,可以節(jié)省一半光纖資源,但對(duì)于5G場(chǎng)景,光纖資源消耗還是太多,并對(duì)DU側(cè)光纖管理提出了更高的要求。
有源WDM/OTN方案
對(duì)于纖芯資源緊張的C-RAN場(chǎng)景,可以采用有源點(diǎn)到點(diǎn)WDM/OTN方案,通過(guò)引入新建有源WDM/OTN設(shè)備或利舊4G的WDM/OTN設(shè)備,將距離長(zhǎng)達(dá)10km的傳輸通過(guò)一根光纖承載,有效降低光纖成本。方案引入了兩個(gè)WDM/OTN設(shè)備,OTN可提供豐富的操作管理和維護(hù)(OAM)和故障診斷功能。AAU與戶外WDM/OTN設(shè)備間、DU與接入WDM/OTN設(shè)備間仍需各通過(guò)6根光纖進(jìn)行連接,但由于距離較短,纖芯資源較低,同時(shí)只需24個(gè)25G灰光模塊,無(wú)需彩光模塊,工作環(huán)境要求交寬松,避免無(wú)線設(shè)備進(jìn)行波長(zhǎng)分配和管理。OTN承載方案具有更多的保護(hù)技術(shù),但設(shè)備成本高,建網(wǎng)投資大。
無(wú)源存在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)WDM和WDM-PON兩種方案
無(wú)源點(diǎn)對(duì)點(diǎn)WDM方案
無(wú)源WDM方案采用無(wú)源合分波器搭配彩光直驅(qū),DU和AAU上采用彩光模塊,在DU前端和AAU節(jié)點(diǎn)分別配置光合分波器和光分插復(fù)用器,利用WDM技術(shù)可以大幅降低光纖資源消耗。WDM設(shè)備對(duì)前傳業(yè)務(wù)進(jìn)行透?jìng)魈幚聿粫?huì)引入時(shí)延,但AAU與DU的波長(zhǎng)在物理層上是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接,需要進(jìn)行復(fù)雜的波長(zhǎng)規(guī)劃。在AAU基站直接使用彩光模塊會(huì)對(duì)基站管理提出要求,功率預(yù)算也是需要考慮的關(guān)鍵指標(biāo)。
WDM-PON方案
WDM-PON是一種寬帶接入網(wǎng)演進(jìn)技術(shù),此系統(tǒng)中光線路終端OLT部署在DU側(cè),可提供多個(gè)不同波長(zhǎng)的光源,實(shí)現(xiàn)控制、交換和管理功能。光網(wǎng)絡(luò)單元ONU部署在AAU側(cè)提供特定波長(zhǎng)。OWDN(光波長(zhǎng)分配網(wǎng)絡(luò))部署在OLT與ONU之間,實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)分配。OLT與ONU之間使用預(yù)先設(shè)計(jì)的波長(zhǎng)工作,但在多波長(zhǎng)情況下采用特定波長(zhǎng)光源ONU種類過(guò)多,易造成倉(cāng)儲(chǔ)問(wèn)題,因此目前基于無(wú)色ONU技術(shù)方案是WDM-PON系統(tǒng)的主流,但技術(shù)成熟度仍處于較低水平。
半有源WDM方案
半有源WDM承載方案在AAU側(cè)使用彩光模塊,經(jīng)過(guò)無(wú)源波分復(fù)用器后在一根光纖中進(jìn)行傳輸;DU側(cè)采用有源WDM設(shè)備將前傳的彩光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),并對(duì)AAU的彩光模塊進(jìn)行運(yùn)維。該方案雖然兼顧了節(jié)省光纖資源與適當(dāng)運(yùn)維,但仍會(huì)對(duì)AAU基站管理提出要求,彩光模塊的功率預(yù)算仍是關(guān)鍵指標(biāo)。
5G前傳方案涉及巨大的建網(wǎng)投資,同時(shí)占用大量光纖資源,方案的選擇對(duì)各個(gè)部署點(diǎn)的資源占用和建設(shè)周期都有突出影響。以上五種前傳方案均能滿足5G前傳帶寬、時(shí)延、傳輸距離等性能指標(biāo)要求,但具有不同的技術(shù)特點(diǎn),在建設(shè)成本、建設(shè)難度和維護(hù)成本等方面均有差異。
綜上所述,對(duì)比當(dāng)前主要的5G前傳方案的研究進(jìn)展可知,半有源方案平衡了建網(wǎng)成本和后期運(yùn)維,并在大幅降低光纖使用量的同時(shí)具有一定的運(yùn)維能力,未來(lái)有望成為5G前傳建網(wǎng)的主流方案。