关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

5G传送技术及标准化进展 (一)

2020.10.26

1 引言

 

自2019年10月我国5G商用正式启动以来,国内运营商加快5G网络建设步伐,逐步在全国开通增强移动宽带(eMBB)业务并加快拓展5G+垂直行业应用。为了满足5G规模商用、5G+垂直行业应用发展等典型需求,5G传送网络不仅要满足近期5G前传和中回传的高速率、大带宽、灵活连接、低时延、低成本、智能管控和高精度同步等特性网络建设需求,还要面对中长期5G业务发展的支持小颗粒业务承载、L3 VPN大规模灵活组网、软硬网络切片资源管控、城域边缘云的动态互联等传送需求的挑战。

 
5G传送技术主要涉及前传、中回传以及相关的光模块器件等,其中前传主要采用光纤直连和波分复用(WDM)技术,后者出现多种实现方案并成为目前业界关注的热点;中回传方案主要聚焦分组切片网(SPN)和基于IP技术承载的无线接入网(IP RAN)增强方案并已启动商用部署。5G前传及中回传基本组网结构见图1。5G传送标准主要由中国通信标准化协会(CCSA)、国际电联(ITU-T)、电气电子工程师学会(IEEE)、国际互联网工程任务组(IETF)和光互联论坛(OIF)等国内、国际标准化组织主导制定,相关工作正在全面开展并取得明显进展。本文主要介绍了5G前传、中回传网络、光模块等相关技术方案现状与标准化进展情况,并对于5G传送技术未来发展趋势进行了展望。
 

1

图1 5G 前传及中回传组网结构示意

 
2 5G前传技术及标准化进展
 
5G无线接入网(RAN)在初期主要采用gNB宏站以及集中式单元(CU)和分布式单元(DU)合设的小规模集中模式;在未来的成熟期可采用CU和DU分离的模式,并实施CU云化和CRAN大集中建设模式。对于CRAN小规模集中场景,DU主要部署在接入机房,集中规模通常为3~5个基站,就近接入二级光交或直接连接基站机房ODF、不跨主干光交环。对于CRAN大规模集中场景,DU集中部署在普通汇聚机房或综合业务接入站点,集中规模通常为10~20个基站及以上,跨主干光交环。
 
5G前传主要实现AAU到DU之间的信号传输,技术方案主要包括光纤直连和WDM方案,WDM方案又可以细分为无源、有源、半有源3种,主要技术特性如下。
 
(1)光纤直连方案:AAU与DU之间采用光纤直接连接。AAU和BBU分别配置25 Gbit/s白光模块。一般单个5G的S111(单频三扇面站址)基站采用双纤双向互联时需要6芯的光纤资源。考虑到5G基站规模建设将消耗巨大的接入层光纤资源,业界提出25 Gbit/s BIDI(Bidirectional,双向)的解决方案,AAU与DU 双方向的数据信号采用不同的波长在一根光纤中传送,可节省一半光纤资源,光纤直连方案的光纤使用由6芯降为3芯。
 
(2)无源WDM方案:是指AAU和DU上均配置彩光模块,两端各部署1个无源合分波器实现彩光通路信号复用,不配置任何有源传输设备。该方案在无保护场景下基于单纤双向模式时仅需占用1芯主干光缆。目前,无源WDM方案商用产品主体为基于固定波长的粗波分复用(CWDM)方案。
 
(3)半有源WDM方案:在DU或BBU侧部署有源WDM设备,AAU侧仅部署无源合分波器,通过光信号调顶等方式实现光模块状态监测、波长调谐等网络运维功能。该方案是近期运营商研究和未来部署的关注重点,正在积极推动产品研发、标准化和测试验证等工作。
 
(4)有源WDM方案:在AAU侧和DU侧均部署有源设备进行业务接入和传输。该方案的特点是传输与无线专业的设备管理界面清晰,并且传输设备支持完善的网络运维管控能力。考虑到AAU侧工作环境、供电情况,网络综合成本,以及前传100 μs量级低时延、高精度时频同步苛刻要求等因素,预计该方案在现网中规模部署应用的可能性较少。
 
面向5G前传的WDM技术根据采用波段和通路间隔差异等,又可被进一步分为CWDM、基于局域网通路的波分复用(LAN-WDM)、中等波分复用(MWDM)和密集波分复用(DWDM)4 种方案(见图2)。整体上来看,CWDM技术标准比较成熟,目前无源和半有源CWDM已经有商用产品,是近期C-RAN场景解决光纤资源紧张的主要部署方案;半有源MWDM、LANWDM和DWDM正在产品研发和标准化过程中,重点是推动支持更丰富的管控功能和提高成熟稳定性。


推荐
热点排行
一周推荐
关闭