以光纖傳送網為基礎的5G 移動通信前傳技術

齊官文

（山西信息規劃設計院有限公司，太原 030001）

相關資料已經初步證實，移動的前傳網絡技術是在集中式或者云無線接入網（C-RAN）結構中最新產生一種新型技術方式。目前，對于移動前傳網絡來講，采用最多的便是純數字信號CPRI 協議，但是由于5G 網絡移動通信的難度及其最新要求，從而也就需要更多而且復雜的扇區甚至是天窗的數量要求，以便獲取更加有效并且信號質量相對較高的信號寬帶作為強有力的支撐。但對于目前現有的數據傳輸方式而言，遠遠達不到想要的效果，所以建立新型移動前傳網絡的重要性不言而喻。

1 5G 網絡發展情況

當我們正沉浸在4G 網絡的時候，5G 網絡時代已經悄然而至，5G 網絡的到來不僅提高了網速且其穩定性也有所提升。如今想要真正智能化發展5G 時代，就需要對應的移動數據終端的供應商與移動通信二者達成一致的協作，此外還需要建設一系列相應的管理、運行和研發等工作。5G 時代，不僅意味著高帶寬，而且人們的生產、生活方式也將發生巨大變化。

2 集中式或云無線接入網（C-RAN）的基本結構

傳統意義上的基站一般是有兩部分主要內容構成，一是提供數字信號處理功能的基帶單元；二是具有射頻傳輸以及接收功能的RRU；一般而言，傳統的基站由基帶單元和單個射頻拉元單元二者組成，這里的基帶單元一般為虛擬的，但單個射頻拉遠單元則為實體，并且一般與發送接收單元相互連接[1]。除此之外，兩個接口間還需要借助CPRI 才可以達成連接協議，傳統的CPRI也是目前供應商們的首選協議接口，這種接口分為數據鏈路層和物理層兩部分。

從無線接入網（RAN）到云無線接入網（C-RAN）這一結構的變化經歷了從一體化到分布式的變化。主要是借助傳輸平臺的開放性和虛擬性，此時通過云端計算提供數據支撐，從而建設相應的動態數據資料網絡共享，此發展前景還是有很大的空間。

3 以光纖傳送網為基礎的5G 移動通信前傳技術

3.1 純數字信號CPRI 協議的前傳網絡構建

3.1.1 波分復用的前傳網絡

目前而言，建立的大多數前傳網絡均為2.5 或是5Gb/s 的CPRI 協議，其結構簡單且成本低廉，是一種建立在原始基礎上的一種系統。一般適用于室外條件下，其正常運行才可能達到相應的保障。該主要傳輸路線分為信息傳輸和鏈路傳輸的監控，這樣的話可以遠遠降低光纖的需要量，但是對于這種光纖的日常維護和管理任務確實大大提升。

波分復用的前傳網絡技術的主要作用是利用反射式半導體作為放大器從而達到無色收發機的目的，光模塊便是5G 技術當中的重要組成，但是由于其種類復雜多樣，僅僅采用一般的技術難以達到要求，使用無色波分復用技術則不用區分波長，便可以使其作為分辨速率的工具。

3.1.2 時分復用的前傳網絡

借助時分復用（TDM）的技術而實現前傳網絡，顯然是一種簡單而低成本的一種方式。但是由于數據傳輸的耗時和一般的光帶寬的原因，利用這種技術解決實際問題時往往存在一定的問題。一般情況下，BBU 所發出的數據信號經過CPRI 后，再有太網傳播器才可以到達數據管線終端（OLT），最后便是發送到光網絡單元當中，由轉換器送到RRH，完成一系列的數據轉換和傳輸工作[2]。

3.2 純模擬信號傳輸前傳網絡光在載中頻

對于一般人而言RRU 已經是復雜的技術，那么對于5G 來說其結構的復雜程度不言而喻，再加上與其他技術的相互結合，難度可想而知。為了達到相應的要求，光載中頻技術（IFOF）的誕生便很好地解決了這一難題。

在這一技術系統當中，任何一段波長都對應很多傳輸中頻，其優勢便是可以在目前條件有限與缺少相應的寬帶資源的條件下同樣進行信號傳輸，同時降低運行成本，為網絡運營商節約資本，獲取最大利益。此外，還可以有效對波長進行統一的管理。其弊端在于傳輸量往往會由于半導體激光器的緣故而受到限制；長時間增強系統信號則會使其功率大大的提高，便會很容易導致非線性的失真的出現。

3.3 物理層功能重構的前傳網絡

為了降低移動前傳網絡的運行成本，從而更加方便快捷地發展前傳網絡。一般需要將光傳輸的寬帶控制在10Gbit/s 以內[3]。雖然目前降低寬帶傳輸可以通過IQ 壓縮技術，但是由于壓縮后雖已經減半但是仍然不能滿足目前的需求。對于當下，最好的方式是將RRH 和BBU 二者的功能進行相互變換。其方法就是在模擬信號和數字信號之間達到一種平衡，建立分割物理層處理的新方法，這種方法的實現不僅可以減少寬帶的光傳輸，還具有多點傳輸的優點。

在SPP 結構當中，基站功能主要是無線信號編碼與其他信號調制和MIMO 處理，這種模式中網絡的最大傳出量由下行鏈路無線數據寬帶而決定，類似的還有MAC 和PHY 二者的分割。此外，分割物理層技術的應用可以最大程度上的由信號處理實現聯合傳輸與接收的功能。

4 結束語

云無線接入網當中最重要的部分是5G，同時人們對于5G 的了解也開始逐漸增加，對于其相關的知識也有了一定的關注。隨著科技的不斷發展，目前的網絡速率已經難以滿足人們的要求，5G 等高新技術的誕生，加快了時代的進步。以光纖傳送網為基礎的5G 移動通信前傳技術仍需要進一步研究，在體現各個方面最大優勢的同時，不斷使其方便于普通大眾還需要相關技術人員的不懈努力，才能逐步實現。