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        無源波分在5G 前傳中的應(yīng)用研究

        2022-02-12 02:55:10宋玉飛
        廣東通信技術(shù) 2022年1期
        關(guān)鍵詞:波分纖芯空閑

        [宋玉飛]

        1 引言

        目前新建4G、5G 基站采用C-RAN 的方式接入,將BBU 池化集中布署,實現(xiàn)減少基站機(jī)房數(shù)量,減少能耗,以達(dá)到低成本,高帶寬和靈活度的運營。但C-RAN 建設(shè)同時導(dǎo)致了前傳網(wǎng)絡(luò)的傳輸資源消耗過高,而帶來大量鋪設(shè)光纜成本過高,建網(wǎng)周期較長的問題。針對各類應(yīng)用場景,結(jié)合無源波分設(shè)備及單纖雙向光模塊的使用,在各運營商降本增效的指引下,探討最優(yōu)的建設(shè)方案。

        2 單纖雙向光模塊原理簡介

        通過濾波器將其中收發(fā)信號中的一條進(jìn)行濾波處理,形成單纖信號傳送,將纖芯高效復(fù)用,如圖1 所示。

        圖1 單纖雙向光模塊應(yīng)用示意圖

        在通信網(wǎng)中,單纖雙向光模塊可解決以下應(yīng)用場景的困難:

        光纜資源不足,以及新建光纜造價高;

        光纜資源不足、光纜無法新建,以及采用無源波分造價高;

        光纜建設(shè)難度比較高,特別是二次進(jìn)線施工,設(shè)備層面可考慮使用。

        3 無源波分的應(yīng)用簡介

        3.1 基本用法

        無源波分采用WDM 技術(shù),將BBU/DU 至不同RRU/AAU 的電路采用不同的波長合路到一根光纖中傳輸。例如,一個4G 宏站某個頻段的S111 站共3 個RRU,BBU至RRU 的收發(fā)端口數(shù)共6 個,在BBU 側(cè)和RRU 側(cè)各采用1 個6 路的OTM(光終端復(fù)用器)就可以將BBU 和RRU 間的收發(fā)信號合路到一根光纖中傳輸,如圖2 所示。

        圖2 無源波分前傳方案示意圖

        3.2 常用設(shè)備及其估算法

        目前常用的無源波分設(shè)備主要有3 種:6 波25G、6波10G、12 波25G/10G,如表1、圖3、圖4 和圖5 所示。

        表1 常用設(shè)備類型

        圖3 6 波25G 無源波分示意圖

        圖4 6 波10G 無源波分示意圖

        圖5 12 波25G/10G 無源波分示意圖

        新建無源波分、光纜的最優(yōu)方案計算方法參考如下:

        (1)最優(yōu)無源波分方案=新建無源波分投資+光纜利舊折算投資+其它

        (2)最優(yōu)光纜方案=新建光纜投資+光模塊投資+光纜利舊折算投資+其它

        3.3 應(yīng)用場景(5G 站址開通以200 M 建設(shè)模式為例)

        3.3.1 場景一:4G 基站采用C-RAN 的方式接入,新建5G 基站同樣采用C-RAN 的方式建設(shè)

        (1)若光纜空閑纖芯=0(業(yè)務(wù)不可騰退):新建光纜

        (2)若光纜空閑纖芯=0(騰退4G 拉遠(yuǎn)業(yè)務(wù)6 芯):

        ①采用1 套6 波10G 無源波分騰退5 芯,開通5G 采用2 套6 波25G 無源波分,則剩余3 芯

        ②采用1 套6 波10G 無源波分騰退5 芯,開通5G 采用1 套6 波25G 無源波分和3 個單纖雙向光模塊,則剩余1 芯

        ③采用1 套6 波10G 無源波分騰退5 芯,開通5G 采用1 套12 波25G 無源波分,則剩余4 芯

        ④對于兩種4G 制式,采用2 套6 波10G 無源波分騰退10 芯,開通5G 采用6 個單纖雙向光模塊,則剩余4 芯

        (3)若0<光纜空閑纖芯<6(業(yè)務(wù)無需騰退)

        ①3 芯<光纜空閑纖芯<6 芯:開通5G 優(yōu)先采用1套6 波25G 無源波分和3 個單纖雙向光模塊;次之采用2套6 波25G 無源波分

        ②2 芯≤光纜空閑纖芯≤3 芯:開通5G 優(yōu)先采用2套6 波25G 無源波分;次之采用1 套12 波25G 無源波

        ③0<光纜空閑纖芯≤1:開通5G 采用1 套12 波25G無源波分

        (4)若6 芯≤光纜空閑纖芯<12 芯(業(yè)務(wù)無需騰退):開通5G 優(yōu)先采用6 個單纖雙向光模塊

        (5)若光纜空閑纖芯≥ 12 芯(業(yè)務(wù)無需騰退):利舊纖芯開通,無線前傳光模塊采用常規(guī)的雙纖雙向模式

        3.3.2 場景二:4G 基站采用D-RAN 的方式接入,新建5G 基站采用C-RAN 的方式建設(shè),同時將4G 基站的接入方式改為C-RAN

        (1)若光纜空閑纖芯=0(業(yè)務(wù)不可騰退):新建光纜

        (2)若空閑纖芯=0(騰退4G 本站業(yè)務(wù)2 芯):

        ①優(yōu) 先 采 用1 套6 波25G 無 源 波 分,1 套12 波25G/10G 混合無源波分

        ② 次之采用1 套6 波10G 無源波分,1 套12 波25G無源波分

        (3)若1 芯≥ 光纜空閑纖芯≥ 15 芯(騰退4G 本站業(yè)務(wù)2 芯)

        ①12 芯<光纜空閑纖芯≥ 15 芯:優(yōu)先4G 采用3 個單纖雙向光模塊,5G 采用常規(guī)雙纖雙向模式

        ②9 芯<光纜空閑纖芯≥ 12 芯:優(yōu)先5G 采用6 個單纖雙向光模塊,4G 采用常規(guī)雙纖雙向光模塊

        ③6 芯<光纜空閑纖芯≥ 9 芯:優(yōu)先采用9 個單纖雙向光模塊(4G/5G 前傳光模塊均采用單纖雙向模式)

        ④4 芯<光纜空閑纖芯≥ 6 芯:優(yōu)先采用1 套6 波10G 無源波分,和6 個單纖雙向光模塊;次之采用1 套6波25G 無源波分,和6 個單纖雙向光模塊

        ⑤3 芯≥ 光纜空閑纖芯≥ 4 芯:優(yōu)先采用1 套12 波25G/10G 混合無源波分和3 個單纖雙向光模塊;次之采用1 套6 波10G 無源波分,1 套6 波25G 無源波分和3 個單纖雙向光模塊

        ⑥2 芯≥ 光纜空閑纖芯<3 芯:優(yōu)先采用1 套12 波25G/10G 混合無源波分和3 個單纖雙向光模塊

        ⑦1 芯≥ 光纜空閑纖芯<2 芯:優(yōu)先采用1 套6 波25G 無源波分,1 套12 波25G/10G 混合無源波分;次之采用1 套6 波10G 無源波分,2 套6 波25G 無源波分或1套6 波10G 無源波分、1 套12 波25G 無源波分

        (4)若光纜空閑纖芯>15 芯(業(yè)務(wù)無需騰退):利舊纖芯開通,無線前傳光模塊采用常規(guī)的雙纖雙向模式

        3.3.3 場景三:4G 基站采用D-RAN 的方式接入,新建5G 基站采用C-RAN 的方式建設(shè),同時保持4G 基站的接入方式不變

        (1)若光纜空閑纖芯=0(業(yè)務(wù)不可騰退):新建光纜

        (2)若0<光纜空閑纖芯≤1 芯(業(yè)務(wù)不可騰退):開通5G 采用1 套12 波25G 無源波分

        (3)若1 芯<光纜空閑纖芯<4 芯(業(yè)務(wù)不可騰退):開通5G 優(yōu)先采用2 套6 波25G 無源波分

        (4)若4 芯≥ 光纜空閑纖芯<6 芯(業(yè)務(wù)不可騰退):開通5G 優(yōu)先采用1 套6 波25G 無源波分和3 個單纖雙向光模塊

        (5)若6 芯≥ 光纜空閑纖芯<12 芯(業(yè)務(wù)不可騰退):開通5G 優(yōu)先采用6 個單纖雙向光模塊

        (6)若光纜空閑纖芯≥ 12 芯(業(yè)務(wù)不可騰退):利舊纖芯開通,無線前傳光模塊采用常規(guī)的雙纖雙向模式

        4 結(jié)束語

        無源波分技術(shù)已大規(guī)模應(yīng)用于無線網(wǎng)中,以解決BBU 與RRU 之間的光纜資源不足問題,不同場景下解決接入需求的前傳方式,需要從成本方面來分析優(yōu)劣勢。隨著10 Gbit/s 的無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無源光網(wǎng)絡(luò)中的波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展,光模塊和芯片技術(shù)的突破,有待于進(jìn)一步研究。

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