中国移动将携手产业推进面向5G前传的半有源MWDM技术

为适应5g前传需求,中国移动提出半有源mwdm方案获得厂家广泛支持,产业加速成熟。目前,中国移动基于半有源mwdm的5g前传商用网络已在福建、广东、甘肃等12省相继开通。近期,中国移动集团层面将开展3省试点应用,并根据需求推动规模商用。
新基建提速5g前传市场
5g新基建催生的一波新机遇正全面袭来!
在所有新基建的相关领域中,5g因其高带宽、低时延、超大规模连接等三大特性,将成为新基建的重中之重。而加速5g建设,将全面促进生产、服务和消费的升级,形成规模庞大的产业纵深,将会促进一批有核心技术和特色应用的创新型企业的崛起。
随着新基建的提速,运营商加大5g建设力度,我国5g基站建设超预期,前传市场也迎来“最好的时代”。
按照规划,我国2020年度计划新建5g基站50万左右,覆盖地级以上城市。数据显示,截至6月底,累计开通的5g基站已超41万个,9月份可能完成全年目标。专家预计后两年基站建设数量依然持续快速增长。
随着5g部署进程加速,运营商开始考虑和规划5g承载网络建设。相比4g,5g对承载网络在带宽、时延、同步、可靠性、灵活性等方面提出了更高的要求。5g前传网络作为承载网络的重要组成部分,不仅要满足上述要求,还需要面临数量成倍增加的5g基站部署所需的光纤资源铺设难题。
某设备商更是指出,“5g前传故障比4g恶化近10倍,对5g可用性影响不容忽视。潜在光路故障点大幅增加,前传是5g网络可用性关键瓶颈。”
在专家看来,5g前传网的重要性跟5g回传网的重要性是一样的,因此前传是5g新基建很重要的一个组成部分。为了让5g网络更“可用”,更“好用”,业界也重新认识到5g前传的重要性,并将重点聚焦在五大层面。
高性能方面,除带宽方面6个25g ecpri业务,还有高精度时间同步要求(+/-5ns每节点)和低时延要求(每设备us量级);成本方面,客户capex都是百万机的建设规模,所以单站成本尽可能要低;此外,opex尽可能用电功耗要低,安装空间要小,降低对依赖,避免租金的增加。
可管控方面,客户需要能定位彩光模块故障、aau故障、光缆故障,可告警能上报有线网管;易维护方面,客户要求设备及部件安装、更换简单,少上塔更换部件,备品备件少,并且机房侧可维护远端光模块;此外,在可保护方面,客户目标要求实现重点商业、党政军等部分区域场景需要保护。
半有源助力5g前传c-ran组网
由于5g ran存在cran和dran多种部署模式,前传也出现多种承载方案。但随着5g建设规模和速度,c-ran部署规模进一步增大,目前已呈现从d-ran向大容量c-ran增加的趋势。
同时,c-ran架构具有集中化、多点协同、功耗低等特点。所以,5g前传c-ran组网非常适用于5g新建或5g新建+4g改造场景。
中国移动集团级首席专家、研究院网络与it技术研究所副所长李晗预测,5g前传组网模式将发生重大变革,5-15站集中的中等规模c-ran成为5g前传网络主流场景,未来可能采用更大规模集中模式。
资料显示,5g前传的关键要素主要涉及系统工作波长、oam调顶技术、成本三部分。
系统工作波长是系统工作的基础,存在着cwdm、mwdm、lwdm、dwdm的选择,需要成本及性能之间的平衡;oam调顶技术主要是实现远端模块的管理,主要挑战是在功耗受限和成本受限下,光模块内部怎么实现调顶功能;成本方面,光纤直驱的光纤资源消耗太大,难以为继;无源cwdm方案无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方案成为业界关注焦点。
为适应5g前传需求,中国移动综合多种因素考量,创新提出半有源mwdm方案,得到了产业界积极响应。
半有源mwdm方案涵盖支持轻量级oam的半有源架构和不等距波长间隔、等距通道的mwdm两大核心。同时,半有源技术架构主要包括支持oam功能的aau彩光模块、aau侧无源波分复用器、du侧有源wdm设备,构成统一管控的前传网络。
从技术特征来看,半有源方案在光模块调顶加载轻量级oam,有源侧设备采用调幅和多载频调幅两种调制方案,满足5g前传网络需求。相比无源波分,半有源方案综合成本约提升5-15%。
据李晗总结,半有源技术具有四大优势。“重构无线与传输管理域,远端灵活部署;采用调顶技术,低成本实现轻量级管控;破解了无源波分需人工排障的难题,实现智能化运维,支持故障快速定位;同时支持全方位互通解耦,构建开放产业链。”
携手推动半有源mwdm产业成熟
值得注意的是,由于5g前传彩光模块典型产业链分散,存在四种解决方案:cwdm、mwdm、lwdm,dwdm。设备商、模块商围绕5g积极开展前传光模块及设备研发不同wdm产品,成熟度也存在一定差异。
其中,cwdm基于100g cwdm4产业链,前6波采用dml+pin成本比较低,后6波采用eml+pin/apd,成本比较高;mwdm基于100g cwdm4产业链,前6波cwdm左右偏移扩展而成,dml+pin,产业链比较成熟,成本比较低;lwdm基于400g lr8/100g lr4产业链,o波段,色散小,dml+pin,可传15km;dwdm方案以g.metro可调谐光模块为主,功能完善,成本偏高,产业链相对不是很成熟。
由于技术分散,这也给前传标准制定带来不少困难。有厂商建议,产业链制定标准时应进行一些收敛,这样整个产业链才能更加聚焦,实现批量降成本的目标。同时,为了合力推动5g前传产业高质量发展,专家也建议业界后续聚焦不同wdm方案产业基础共性。
实际上,作为在半有源mwdm方案的推动者,中国移动也曾经面临很大的压力,但是很多厂家都给予了坚定支持,mwdm产业也因此迅速壮大,日趋成熟。
目前,中国移动已经完成13家设备商、模块商实验室测试及异厂家光模块oam互通测试。针对oam无测试仪表的业界难题,中国移动联合迅特、德科立、华为、中兴、烽火、长飞、旭创、华环等合作伙伴完成oam测试系统研发及验证。
截至目前,已经有36家设备商、芯片商、模块商参与半有源mwdm标准讨论和产品研发生产,16家设备厂商参与半有源mwdm系统生产,光芯片、光模块已具备量产能力。
据了解,中国移动基于半有源mwdm的5g前传商用网络已在福建、广东、甘肃等12省相继开通。集团层面近期将开展3省试点应用,并根据需求推动规模商用。
写在最后
“5g商用,承载先行”,一张高质量的承载网络是“5g改变社会”的有力支撑。为打造一张高质量的5g网,5g前传使命艰巨。中国移动将携手产业进一步推进面向5g前传的半有源mwdm技术、标准和产业成熟,满足新形势下5g前传规模应用需求。


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