無源波分與5G傳輸

摘?要：隨著互聯網數據和寬帶業務的發展，國內各通信運營商5G大規模網絡建設也進入快速發展階段，通信行業進入5G時代。5G網絡的大規模建設對傳送網寬帶在容量等方面提出了較高的要求，給傳送網造成了一定的壓力。無源波分技術有效解決了傳統的傳送網擴容中的各種問題，加快了5G網絡建設發展。本文對傳送網的結構和現狀等進行了分析，重點對如何應用無源波分技術進行5G傳送網建設進行了研究，以期緩解5G對傳送網造成的壓力。

關鍵詞：無源波分;5G網絡;傳輸;網絡建設

近年來，互聯網數據和寬帶業務迅速發展，隨著2019年國家工信部正式發放5G商用牌照，我國進入5G時代。5G的發展構建了萬物互聯的數字化平臺，實現了科技創新和產業升級化發展。但5G網絡的大規模建設也對傳送網寬帶在容量等方面提出了較高的要求，基站數量的增多使光纜資源出現了不足的情況，給傳送網造成了一定的壓力。因此，要對傳送網容量進行增加，但傳統的擴容方法存在著一定的問題，而無源波分技術有效解決了傳統傳送網擴容中的缺陷問題，滿足了5G網絡建設發展的擴容需求。

一、傳送網應用現狀概述

作為傳輸系統中的重要組成部分，傳送網結構是由兩條不同路由系統構成的，這種結構可以使整個業務傳輸的完全性得到有效保障，可以實現鏈路的雙向切換。目前傳送網的應用投入時間比較長，網絡中偏大的光纜PMD使得日常維護難度加大，降低了網絡的傳輸的運行效率。在搶修網絡故障時要求操作人員必須有精湛的業務能力并能夠實現嚴格的規范劃操作。

二、5G前傳建站模式分析

通信業務的承載與維護管理需要通過聯絡光纜將基站與用戶網絡進行聯接溝通，在4G時代，受傳輸資源限制和早期建站模式的影響，在移動的基站建設中未能大規模應用C-RAN，移動網絡建設主要采用BBU和RRU共站址分布式組網方式進行部署，BBU+RRU的組網方式具有資源利用率高、成本低、速度快的優勢;后4G時代，部分省份開始采用CRAN方式建站，5G時代，CRAN將成為主要建站模式，5G的前傳鏈路大多是由光纖直接連接的AAU自動接聽單元，它是2芯光纜從接入網機房的DU到天面。一般5G新建基站都采用C-RAN方式接入，C-RAN場景分為DU小集中和DU大集中兩種部署方式，對應的拉遠距離通常在10km以內;NB-Io T基站采用C-RAN方式接入的過程是在保持原RRU至BBU機房段的光纜纖芯不變化的情況下，成倍增加C-RAN機房至原BBU機房段的光纜纖芯，對于新建基站，C-RAN的接入方式是控制二級光交與RRU連接段的光纜纖芯，成倍增加C-RAN機房到二級光交至一級光交段的光纜纖芯。D-RAN部署方式：AAU和DU一般分別部署在塔上和塔下;5G部署早期只考慮3個扇區，每個站點需要6芯或3芯光纖（BiDi），如4G/5G共站址，光纖資源需求將累加。

三、無源波分技術的實現原理及結構

無源波分技術的核心原理就是運用WDM技術將波長不同的、載有一系列信息的光信號耦合成一束，在一條光纖之中進行傳送從而實現業務間的傳輸。WDM可以沿著一個單根光纖同時傳輸多路信號，它可以用與信號相匹配的某種特定波長的光對每一路信號進行傳送，在接收端能夠再將這些不同波長的光信號進行分離。無源波分系統主要是由彩光模塊和OTM和兩部分組成的一個系統，其中OTM是無源設備器件，無源波分通過各業務端口的不同的波長的彩光模塊將光進行發射，再通過無源波分復用器來對不同波長信號進行合波和分波工作。通常在無源分波技術中，采用1根光纖傳輸6個波長的6合1和1根光纖傳輸12個波長的12合1以及1根光纖傳輸18個波長的18合1三種無源波分系統模型來實現對光信號的傳輸。

四、無線前傳基站拉遠纖芯需求分析及問題

按照平均每個匯聚機房帶10個基站考慮，4/5G共站址比例50%，如只考慮單載波，機房出局光纜至少需要90芯/45芯（每個扇面雙纖/單纖考慮），對光交網的主干光纜資源消耗很大;考慮現網4G基站已大量采用雙載波，光纜消耗將更大;C-RAN模式的光纜瓶頸為主干光纜，而非基站到光交的配線光纜，新建基站鋪設光纜主要解決的是光交到基站的配線光纜，無法解決主干光纜短缺問題。

五、無源波分在傳送中的具體應用

無源波分是無源光層模塊化設計，它的具體應用部署主要有以下情況：在RRU上插入無源波分模塊，使其具備CPRI多速率自適應和L0/L1層鏈路性能檢測兩種功能;通過分光模式來使主干光纖使用效率得到有效提升;通過有源WDM設備使無源波分模塊和BBU集中點進行連接，使OAM功能得到最大限度的發揮，提高傳輸運維效率;同時還可以提高對基站E2E以及主干環的保護功能，使其性能更為可靠。

無源波分在傳送中的具體應用主要包括以下幾種：一是對于與4G基站不共站址、有纖芯的新建5G基站站點，5G基站站點到光交之間新鋪配線光纜，光交到匯聚機房接入主干光纜利舊且資源緊張;現網4G前傳為裸光纖直驅，消耗較多光纜資源的情況，在應用無源波分時，要現網4G前傳不做改造，利用無源波分彩光方案做5G前傳;以無源6波合波器OMU6*2+25G彩光模塊*6進行系統配置，對于遠端光模塊波長配置為：1271nm、1311nm、1351nm;對局端光模塊波長配置為：1291nm、1331nm、1371nm;

二是對于與4G基站共址、無纖芯、4G騰退光纖的新建5G基站，可以采用4G與5G分別采用無源波分及4G與5G采用無源波分混合傳輸兩種方案進行;

三是對于主干光交纖芯不足，配線光交有纖芯，新建的5G基站，可以把無緣分光器布放在主干光交，節省主干纖芯，配線纖芯正常布放。

六、結語

綜上所述，無源波分技術雖然還不太成熟處于一個組網模式，且還存在一定的局限性，但在5G時代，將無源波分技術應用到傳送網中是一個必然的發展趨勢，它可以有效減少纖芯的消耗，提高傳送網的穩定性。

參考文獻：

[1]蘇毅，馮邦.基于無源波分復用的5G前傳擴芯方案[J].無線互聯科技，2019（6）12：13-14.

作者簡介：梁大明（1976-），男，河北滄州人，本科，主要研究方向：通信工程管理。