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      新基建提速5G前傳市場:中國移動半有源MWDM“火力全開”

      2020年9月25日 08:51  移動Labs  

      為適應5G前傳需求,中國移動提出半有源MWDM方案獲得廠家廣泛支持,產業加速成熟。目前,中國移動基于半有源MWDM的5G前傳商用網絡已在福建、廣東、甘肅等12省相繼開通。近期,中國移動集團層面將開展3省試點應用,并根據需求推動規模商用。

      新基建提速5G前傳市場

      5G新基建催生的一波新機遇正全面襲來!

      在所有新基建的相關領域中,5G因其高帶寬、低時延、超大規模連接等三大特性,將成為新基建的重中之重。而加速5G建設,將全面促進生產、服務和消費的升級,形成規模龐大的產業縱深,將會促進一批有核心技術和特色應用的創新型企業的崛起。

      隨著新基建的提速,運營商加大5G建設力度,我國5G基站建設超預期,前傳市場也迎來“最好的時代”。

      按照規劃,我國2020年度計劃新建5G基站50萬左右,覆蓋地級以上城市。數據顯示,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。專家預計后兩年基站建設數量依然持續快速增長。

      隨著5G部署進程加速,運營商開始考慮和規劃5G承載網絡建設。相比4G,5G對承載網絡在帶寬、時延、同步、可靠性、靈活性等方面提出了更高的要求。5G前傳網絡作為承載網絡的重要組成部分,不僅要滿足上述要求,還需要面臨數量成倍增加的5G基站部署所需的光纖資源鋪設難題。

      某設備商更是指出,“5G前傳故障比4G惡化近10倍,對5G可用性影響不容忽視。潛在光路故障點大幅增加,前傳是5G網絡可用性關鍵瓶頸。”

      在專家看來,5G前傳網的重要性跟5G回傳網的重要性是一樣的,因此前傳是5G新基建很重要的一個組成部分。為了讓5G網絡更“可用”,更“好用”,業界也重新認識到5G前傳的重要性,并將重點聚焦在五大層面。

      高性能方面,除帶寬方面6個25G eCPRI業務,還有高精度時間同步要求(+/-5ns每節點)和低時延要求(每設備us量級);成本方面,客戶Capex都是百萬機的建設規模,所以單站成本盡可能要低;此外,Opex盡可能用電功耗要低,安裝空間要小,降低對依賴,避免租金的增加。

      可管控方面,客戶需要能定位彩光模塊故障、AAU故障、光纜故障,可告警能上報有線網管;易維護方面,客戶要求設備及部件安裝、更換簡單,少上塔更換部件,備品備件少,并且機房側可維護遠端光模塊;此外,在可保護方面,客戶目標要求實現重點商業、黨政軍等部分區域場景需要保護。

      半有源助力5G前傳C-RAN組網

      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。但隨著5G建設規模和速度,C-RAN部署規模進一步增大,目前已呈現從D-RAN向大容量C-RAN增加的趨勢。

      同時,C-RAN架構具有集中化、多點協同、功耗低等特點。所以,5G前傳C-RAN組網非常適用于5G新建或5G新建+4G改造場景。

      中國移動集團級首席專家、研究院網絡與IT技術研究所副所長李晗預測,5G前傳組網模式將發生重大變革,5-15站集中的中等規模C-RAN成為5G前傳網絡主流場景,未來可能采用更大規模集中模式。

      資料顯示,5G前傳的關鍵要素主要涉及系統工作波長、OAM調頂技術、成本三部分。

      系統工作波長是系統工作的基礎,存在著CWDM、MWDM、LWDM、DWDM的選擇,需要成本及性能之間的平衡;OAM調頂技術主要是實現遠端模塊的管理,主要挑戰是在功耗受限和成本受限下,光模塊內部怎么實現調頂功能;成本方面,光纖直驅的光纖資源消耗太大,難以為繼;無源CWDM方案無OAM,且12x25G成本高;有源OTN方案功能完善但成本高;所以,半有源WDM&OTN方案成為業界關注焦點。

      為適應5G前傳需求,中國移動綜合多種因素考量,創新提出半有源MWDM方案,得到了產業界積極響應。

      半有源MWDM方案涵蓋支持輕量級OAM的半有源架構和不等距波長間隔、等距通道的MWDM兩大核心。同時,半有源技術架構主要包括支持OAM功能的AAU彩光模塊、AAU側無源波分復用器、DU側有源WDM設備,構成統一管控的前傳網絡。

      從技術特征來看,半有源方案在光模塊調頂加載輕量級OAM,有源側設備采用調幅和多載頻調幅兩種調制方案,滿足5G前傳網絡需求。相比無源波分,半有源方案綜合成本約提升5-15%。

      據李晗總結,半有源技術具有四大優勢。“重構無線與傳輸管理域,遠端靈活部署;采用調頂技術,低成本實現輕量級管控;破解了無源波分需人工排障的難題,實現智能化運維,支持故障快速定位;同時支持全方位互通解耦,構建開放產業鏈。”

      攜手推動半有源MWDM產業成熟

      值得注意的是,由于5G前傳彩光模塊典型產業鏈分散,存在四種解決方案:CWDM、MWDM、LWDM,DWDM。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,成熟度也存在一定差異。

      其中,CWDM基于100G CWDM4產業鏈,前6波采用DML+PIN成本比較低,后6波采用EML+PIN/APD,成本比較高;MWDM基于100G CWDM4產業鏈,前6波CWDM左右偏移擴展而成,DML+PIN,產業鏈比較成熟,成本比較低;LWDM基于400G LR8/100G LR4產業鏈,O波段,色散小,DML+PIN,可傳15km;DWDM方案以G.metro可調諧光模塊為主,功能完善,成本偏高,產業鏈相對不是很成熟。

      由于技術分散,這也給前傳標準制定帶來不少困難。有廠商建議,產業鏈制定標準時應進行一些收斂,這樣整個產業鏈才能更加聚焦,實現批量降成本的目標。同時,為了合力推動5G前傳產業高質量發展,專家也建議業界后續聚焦不同WDM方案產業基礎共性。

      實際上,作為在半有源MWDM方案的推動者,中國移動也曾經面臨很大的壓力,但是很多廠家都給予了堅定支持,MWDM產業也因此迅速壯大,日趨成熟。

      目前,中國移動已經完成13家設備商、模塊商實驗室測試及異廠家光模塊OAM互通測試。針對OAM無測試儀表的業界難題,中國移動聯合迅特、德科立、華為、中興、烽火、長飛、旭創、華環等合作伙伴完成OAM測試系統研發及驗證。

      截至目前,已經有36家設備商、芯片商、模塊商參與半有源MWDM標準討論和產品研發生產,16家設備廠商參與半有源MWDM系統生產,光芯片、光模塊已具備量產能力。

      據了解,中國移動基于半有源MWDM的5G前傳商用網絡已在福建、廣東、甘肅等12省相繼開通。集團層面近期將開展3省試點應用,并根據需求推動規模商用。

      寫在最后

      “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。為打造一張高質量的5G網,5G前傳使命艱巨。中國移動將攜手產業進一步推進面向5G前傳的半有源MWDM技術、標準和產業成熟,滿足新形勢下5G前傳規模應用需求。

      編 輯:值班記者
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