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2020/9/13 21:35

信通院張海懿:5G前傳產業鏈初步形成,后續仍需聚焦共性發展

C114通信網  高娟

C114訊 9月13日消息(高娟)“5G商用,承載先行”,一張高質量的承載網絡是“5G改變社會”的有力支撐。

為了更好的凝聚共識,匯聚產業力量,推動國內5G前傳產業的發展與繁榮,C114通信網攜手中國國際光電博覽會組委會,在第22屆中國國際光電博覽會--2020中國國際光電高峰論壇期間舉辦首屆“5G前傳技術與產業發展高峰論壇”。

會上,中國信通院技術與標準研究所副所長張海懿表示,5G前傳產業鏈初步形成,后續仍需聚焦共性發展。

25G成為5G前傳主要承載速率

“5G基站建設加速,前傳市場逐步開啟。”張海懿指出,我國2020年度計劃新建5G基站50萬左右,覆蓋地級以上城市。截至6月底,累計開通的5G基站已超41萬個,9月份可能完成全年目標,預計后兩年基站建設數量依然持續快速增長。

5G基站建設將直接拉動前傳承載網絡及光模塊需求,2019年三大運營商前傳光模塊(10G/25G)采購達百萬量級,2020年增速明顯(截止8月,已有約180萬只25G CWDM模塊采購需求)。

同時,張海懿表示,5G前傳承載需求明確,25G成為主要承載速率。

5G前傳承載基本需求方面,傳輸距離10km以內為主,少量15~20km;接口類型AAU和DU之間接口采用eCPRI接口;傳輸容量方面,一般基站配置為3通道單纖雙向6個波長或6通道單纖雙向12個波長,對于熱點大容量的多載頻配置,通道數量和波長數量會更多,5G/4G共站時,還有CRPI和eCPRI混傳需求。

由于5G RAN存在CRAN和DRAN多種部署模式,前傳也出現多種承載方案。“DRAN以光纖直驅為主,并可使用單纖雙向(BiDi)模塊進一步節省一半光纖。CRAN消耗光纖資源多,WDM是目前的主流方案,并有無源、半有源等部署方式,是未來基站前傳主要方式。”

半有源成為WDM前傳部署型態熱點

張海懿指出,5G前傳承載還存在一大特點就是多種WDM前傳技術方案并存發展。半有源成為WDM前傳部署型態熱點。

“半有源A型,DU側有源,部署有源設備,局端設備支持遠端光模塊的監測和控制,AAU側無源,只部署無源合分波器。半有源B型在DU側增加監測接口和有源的監測板卡,增加少量維護功能;AAU側無源,只部署無源合分波器。”

調頂是通過調頂的方式來生成一個低速的光隨路信號,并加載在波長通道的主信號上,用于實現波長的監控以及傳輸光隨路開銷等。G.metro系統波長自動調諧功能即是采用調頂技術實現。

“基于調頂技術實現遠端模塊管控。”張海懿具體指出,調頻和調幅技術都可以實現DDM狀態遠程監控,實現線路/支路光纖,模塊故障定界。 當前設備實現以調幅為主,MWDM/LWDM也在進行調頻方式的研究和規范制定?膳c其他傳送網管系統集成OAM。

光模塊是5G網絡的基礎構成單元,部分設備中成本占比>50%~70%;5G前傳由于速率容量、傳輸距離、工作環境、光纖資源和同步特性等需求的不同,對光模塊提出新型差異化要求,業界提出多種5G光模塊解決方案。在張海懿看來,光模塊為5G前傳核心單元,灰光和彩光多種制式并存。

5G網絡建設初期,光纖資源充裕的場景,尤其是DRAN場景,前傳以光纖直連方式為主;基站塔上塔下互連一般采用25Gb/s Duplex光模塊;傳輸距離更遠或鏈路損耗更大的AAU與接入機房間的光纖直連場景可采用25Gb/s Duplex和BiDi光模塊。

5G前傳采光模塊及芯片解決方案中25Gb/s WDM成為熱點,初步部署至少6波(100M頻譜帶寬S111站)或12波(雙模或共建共享等場景),目前存在多種波分光模塊方案,例如25Gb/s CWDM、25Gb/s MWDM、25Gb/s LWDM、25Gb/s DWDM等。

CWDM:6波方案供應鏈成熟、成本較低,共用100GE CWDM4產業鏈,可采用DML激光器+PIN探測器;12波方案中后6波受色散限制需使用EML激光器或APD探測器,成本較高。MWDM:在CWDM前6波基礎上左右偏移擴展為12波,可重用CWDM方案中DML激光器成熟的設計經驗及工藝控制技術,目前處于測試階段。LWDM:可共用100GE LR4和400GE LR8產業鏈,按照800GHz通道間隔從已有的8波擴展到12波,可采用DML+PIN方案,中國電信正在組織產業鏈上下游研討開發,目前處于樣品階段。

5G前傳光模塊及芯片解決方案,DWDM采用O波段工作波長可調光模塊,可支持12波(Finisar提出)。DWDM采用C波段工作波長,可支持40+波,顯著節約光纖資源;當前主要采用其中20+波用于5G前傳,受色散限制,激光器需使用EML,成本高,部分波長能做小批量供應,供應鏈開始成熟;分為固定波長方案和可調波長方案。

在談到DWDM可調波長進展情況時,張海懿指出,標準方面,我國牽頭起草的ITU-T G.698.4標準(G.Metro)已定義10Gb/s接入型WDM組網和波長無關、無色化實現機制,將在此基礎上修訂25Gb/s速率。在產業方面,10G波長可調光模塊已完成開發和驗證測試,即將量產;25G波長可調光模塊多廠家開發測試階段。在方案落地方面,張海懿認為,25G全C波段可調模塊功耗和成本需進一步優化;窄帶可調模塊成本低、可考慮早期按需部署。

5G前傳仍需聚焦共性發展

張海懿指出,設備商、模塊商圍繞5G積極開展前傳光模塊及設備研發,不同WDM產品成熟度存在差異,CWDM最為成熟。

國外領先廠商在5G前傳光模塊用核心光電芯片產業化能力方面已基本成熟,國內廠商整體上仍處于研發或小批量階段,有待進一步聚焦短板加速推動。

從2019年開始,5G前傳相關的模塊、系統、管控等標準化工作全面開始,目前在CCSA、ITU-T、O-RAN等多個標準組織同步進行相關標準制定工作。張海懿預計,5G前傳模塊、前傳系統的標準化將在2021年上半年初步完成標準化工作。

最后,張海懿建議業界后續聚焦不同WDM方案產業基礎共性,合力推動5G前傳產業高質量發展。

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