文章目錄[隱藏]
隨著5G規(guī)模化商用部署節(jié)奏加速，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商新建5G基站數(shù)量將會(huì)與日俱增，如何選擇合適的前傳技術(shù)以滿足5G多業(yè)務(wù)差異化應(yīng)用需求至關(guān)重要，如何滿足多業(yè)態(tài)5G前傳成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
本文將以為5G前傳為何需要25G光模塊？25G光模塊市場(chǎng)究竟有多大？5G前傳25G光模塊有哪些解決方案？三個(gè)角度為您分析。
為滿足eMBB、URLLC、mMTC三大使用場(chǎng)景需求，5G無(wú)線通信需要更高的頻譜資源。若想滿足5G頻譜支持的100Mbit/s的最大帶寬，在有64個(gè)信道的前提下，需要CPRI協(xié)議前傳信道至少達(dá)到100Gbit/s。但是直到2017年，業(yè)界100Gbit/s的光模塊尚未做好準(zhǔn)備。而此時(shí)，增強(qiáng)型CPRI（eCPRI）的誕生解決了當(dāng)時(shí)的問(wèn)題。
eCPRI協(xié)議定義了多種拆分模式，較高協(xié)議層的接口只需要較低的傳輸帶寬。在主流拆分方案中，一些物理層信號(hào)處理功能從基帶傳輸?shù)教炀€側(cè)，僅需從前傳接口獲得25Gbit/s的速率。
簡(jiǎn)而言之，eCPRI就是通過(guò)將Low-PHY移至RRU部分的DU中，大幅度降低BBU和RRU之間的接口速率要求。這也是為何需要25G光模塊的重要原因。
考慮到無(wú)線頻譜中的中低頻段已經(jīng)很擁擠，3GPP為5G分配了更高的頻段。但卻導(dǎo)致了更高的信號(hào)損耗。為了確保良好的通信質(zhì)量，5G基站建設(shè)密度要比4G更高，對(duì)光模塊要求也更高。
根據(jù)LightCounting預(yù)測(cè)，未來(lái)五年內(nèi)，25G光模塊需求將大增，占5G前傳光模塊超過(guò)50％。
無(wú)線前傳光模塊銷量
25G光模塊大規(guī)模應(yīng)用于5G前傳中。因此，利用25GE以太網(wǎng)行業(yè)中的現(xiàn)有資源可以幫助電信運(yùn)營(yíng)商大幅降低成本并提高光學(xué)解決方案的效率。而目前5G前傳中優(yōu)先使用25Gbps eCPRI接口，時(shí)延要求低于100μs。
5G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
（雙纖雙向傳輸：25G灰光模塊）
5G前傳光纖直驅(qū)如果采用雙纖雙向方案方案，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)25G灰光模塊。此方案僅適用于短距離的D-RAN場(chǎng)景，目前25G灰光模塊各主流模塊商均可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，且產(chǎn)品已成熟成本較低。
但此種解決方案耗費(fèi)光纖資源較多。
（單纖雙向傳輸：25G BIDI光模塊）
為節(jié)省光纖資源，可采用25Gbps BIDI解決方案，AAU與DU雙向不同波長(zhǎng)的信號(hào)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
（25G灰光模塊）
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)備或利用舊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)源點(diǎn)對(duì)點(diǎn)WDM方案
（25G彩光模塊）
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25G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?strong>不會(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)。
半有源WDM方案
（25G彩光模塊）
半有源WDM方案在AAU側(cè)無(wú)源，DU側(cè)有源。AAU側(cè)使用25G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大規(guī)模建站需求，為節(jié)省光纖資源，直驅(qū)方案鮮少采用，WDM方案成為主導(dǎo)。為此，不同的組織提出了多種WDM方案，其中有CWDM，MWDM，LWDM和DWDM標(biāo)準(zhǔn)。想要了解四種WDM方案的具體25G光模塊需求，可點(diǎn)擊查看易飛揚(yáng)5G前傳波分解決方案。
本篇主要介紹了5G前傳中25G光模塊的解決方案。現(xiàn)在主流的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中也可以看到25G光模塊的身影，那么我們下一篇就重點(diǎn)介紹25G光模塊在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用。