全無源OBandCWDM光纖資源的耗盡方案詳細介紹

　　對低成本 O-Band 高速彩光光模塊、全無源 / 全彩光的 WDM 雙星形結構設計、遠端無源而僅在局端增加有源保護板來實現 OLP 保護的新機制進行了研究。提出的創新 WDM 前傳設備及產品方案具有可野外安裝、可靈活部署、低成本、高可靠性等技術優勢。

　　5G 前傳面臨光纖資源快速耗盡的窘境

　　根據 3GPP 5G RAN 功能切分，5G 重構為 AAU、DU 和 CU 多級架構，與此相對應的傳送網的網絡部署可分為前傳、中傳和回傳。圍繞 5G 新無線技術的普及使用，對前傳網最本質的需求已明確為大粒度 25Gbit/s 的高速高效直連透傳。 5G 前傳網絡主要有分布式無線接入網（D-RAN）和集中式無線接入網（C-RAN）兩種部署模式，D-RAN 模式就是傳統的一體化基站的部署模型，而其中新型的 C-RAN 又可細分為 C-RAN 小集中和 C-RAN 大集中兩種部署模式。與 4G 相比，5G 所使用的頻率更高，單基站覆蓋范圍較 4G 小很多，這意味著 5G 網絡要達到與 4G 網絡相同的覆蓋能力就需要更多的基站以更密集的方式進行覆蓋。如果大量密集的基站直接使用光纖直連來解決覆蓋問題，那么就需要耗費大量的光纖纖芯資源和管孔 / 管道的敷設資源。 5G 基站接入光纜的一個非常普通的綜合業務接入區的組網情況如圖 1 所示，一個綜合業務接入區常規情況下包含 2 個匯聚機房，4~6 個一級分纖點，6 個以上二級分纖點。當綜合業務接入區光纜充足、AAU 和基站距離較近時，都可使用光纖直連的方式，這樣可以利舊綜合業務接入區光纜資源，接入方式可就近接入二級分纖點連接 DU；或者就近接入二級分纖點，再經過聯絡光纜（配線 / 主干光纜）連接 DU。而當已有光纜資源不能滿足需求時，就需要通過新建光纜方式來連接 DU。
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　　可見，5G 發展及 C-RAN 部署模式對于主配線光纜的最大沖擊是纖芯資源消耗巨大。一般情況下，對于 4G/5G 基站業務，每個 BBU 有 3 個扇區，每個扇區分 D 頻段和 F 頻段，其中 D 頻段設置 3 個載波，F 頻段設置 1 個載波，采用單纖雙向光模塊和 D 頻 IR 壓縮技術后，每個基站點需占用 1×3×3=9 根纖芯。若一個機房內部署 10 個 BBU，則需要預留 90 根纖芯。對于室內分布和集客專線、家庭寬帶業務，假設 1 個 C-RAN 區內有 2 個微網格，每個微網格內有 3000 戶，通過測算 1 個 C-RAN 區內需要 120 根纖芯。若 4G 基站實行 RRU-BBU 雙路由保護機制，5G 基站不實行雙路由保護機制，則配線光纜纖芯需求為 8×9×1+2×9×2+120=228 芯，若 5G 也采用雙路由保護，配線纖芯就需要 348 芯。這樣一來，配線光纜就需要布放 288 芯以上的光纜，主干光纜就需要采用 432 芯以上的光纜了。在考慮到并非所有路由都需要保護的情況下，主干光纜均采用 288 芯光纜，圍繞 1~2 個綜合業務機房進行建設，覆蓋 2~3 個 C-RAN 區。若主干光纜采用 432 芯光纜，可覆蓋 3~4 個 C-RAN 區。從以上分析可以看出，5G 前傳網絡建設對光纜資源的挑戰巨大。另外，針對 C-RAN 大集中的應用場景，如果仍采用光纖直連，傳輸距離也成為無法逃避的大問題，因此，為降低光纜建設成本，節省光纖消耗，就必須使用波分復用（WDM）設備來解決前傳長距離傳輸和光纖耗盡問題。

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