助力5G商用跑出加速度！半有源成5G前傳未來方向

  走過商用元年，我國5G產(chǎn)業(yè)在2020年進(jìn)入了規(guī)?；渴鹋c應(yīng)用創(chuàng)新落地的新階段，而席卷全國的“新基建”熱潮更是為5G發(fā)展按下了“快進(jìn)鍵”。

  “5G商用，承載先行”，一張高質(zhì)量的承載網(wǎng)絡(luò)是“5G改變社會”的有力支撐。不過受末梢光纜和管道資源緊張、建設(shè)周期短等條件限制，“最后幾公里”成為制約5G基站快速開通的瓶頸所在，也因此業(yè)界對于5G前傳的關(guān)注空前高漲。

  在最為關(guān)鍵的技術(shù)選型方面，方案正在迅速收斂。從最近的“5G承載技術(shù)與產(chǎn)業(yè)研討會”上可以發(fā)現(xiàn)，WDM前傳已是業(yè)內(nèi)共識，半有源則成為了前傳部署形態(tài)的熱點(diǎn)，其相關(guān)產(chǎn)業(yè)生態(tài)亦快速發(fā)展壯大。

  5G前傳備受關(guān)注

  憑借“超大帶寬、超低時延、海量連接”的優(yōu)異能力，5G不僅將為消費(fèi)者帶來極致的移動寬帶體驗，更將作為一項關(guān)鍵使能技術(shù)驅(qū)動千行百業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化升級，支撐經(jīng)濟(jì)社會的進(jìn)一步躍遷。而我國5G發(fā)展在全球呈現(xiàn)出引領(lǐng)之勢，無論市場策略還是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、服務(wù)交付都遠(yuǎn)超同儕。

  數(shù)據(jù)顯示，截至5月底，我國共建成5G基站逾25萬個，預(yù)計到年底將會建成80萬站規(guī)模，覆蓋全國超過340個城市。用戶方面，中國移動和中國電信兩家服務(wù)了超過8500萬5G套餐用戶。形形色色的5G創(chuàng)新應(yīng)用也如雨后春筍般層出不窮，在5G 2C高價值區(qū)域，如城市CBD、購物中心、體育館等發(fā)達(dá)區(qū)域，優(yōu)先實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的高密度覆蓋，可以有效保障5G個人用戶的高品質(zhì)體驗;與此同時，全球各國都已發(fā)布計劃加速催熟5G 2B行業(yè)應(yīng)用，在媒體、醫(yī)療、智能制造、智慧礦山等20多個先鋒行業(yè)，率先進(jìn)行300多種應(yīng)用探索，積極“解鎖”5G潛力，期待借助品質(zhì)5G的行業(yè)創(chuàng)新來解決復(fù)雜問題或創(chuàng)造機(jī)會，構(gòu)筑競爭優(yōu)勢。

  在發(fā)揮重要帶動作用的同時，對于5G速率、時延等各方面性能的支撐，以及較高頻段帶來的密集組網(wǎng)需求等，都對網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)維護(hù)提出了更高要求及新的挑戰(zhàn)。作為直接影響5G發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，承載領(lǐng)域特別是前傳的重要性亦日益凸顯。

  相比4G時代以D-RAN模式為主，C-RAN成為5G前傳網(wǎng)絡(luò)主流場景。基于該模式，如果不考慮纖芯壓縮手段，4G和5G共站下每宏站纖芯需求將達(dá)到36芯至48芯，以每個C-RAN機(jī)房集中10個宏站計算則將至少需要360芯;而隨著固移融合、網(wǎng)絡(luò)云化所帶來的邊緣DC部署等多業(yè)務(wù)接入，也需要大量的帶寬和光纖資源。運(yùn)營商現(xiàn)網(wǎng)光纖資源顯然無法滿足如此大規(guī)模需求，而敷設(shè)新的線纜不僅將導(dǎo)致總體擁有成本的上漲，還將引發(fā)管道資源、建設(shè)周期等一系列問題。

  針對于此，各大運(yùn)營商均傾向于基于WDM的前傳方案，包括CWDM(粗波分復(fù)用)、MWDM(中等波分復(fù)用)、LWDM(細(xì)波分復(fù)用)、DWDM(密集波分復(fù)用)。從2019年開始，5G前傳相關(guān)的模塊、系統(tǒng)、管控等標(biāo)準(zhǔn)化工作全面開始，目前在CCSA、ITU-T、O-RAN等多個標(biāo)準(zhǔn)組織同步進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，預(yù)計2021年上半年初步完成標(biāo)準(zhǔn)化工作。

  半有源成5G前傳未來方向

  WDM有半有源、有源和無源等部署方式。來自5G承載上下游的領(lǐng)袖企業(yè)代表和專家都認(rèn)為，半有源將是5G前傳的未來方向。

  中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副所長張海懿介紹說，半有源型基于主體的考慮分為分半有源A型和半有源B型，半有源A型在DU側(cè)有源，可以部署有源設(shè)備，局端支持遠(yuǎn)端光模塊的監(jiān)測和控制，AAU側(cè)無源，只部署無源合分波器;半有源B型在DU側(cè)增加了監(jiān)控監(jiān)測接口和有源監(jiān)測板卡，增加少量的維護(hù)功能，AAU側(cè)是無源，只部署無源合分波器。她指出，基于WDM前傳部署形態(tài)橫向?qū)Ρ?，依?A href="http://m.huaquanjd.cn/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e5%8d%8a%e6%9c%89%e6%ba%90&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">半有源型部署的運(yùn)營維護(hù)管理優(yōu)勢較為突出。

  “有源WDM方案具有節(jié)約光纖、支持管控和保護(hù)的優(yōu)勢，但是成本高昂，且遠(yuǎn)端需供電、部署受限;無源WDM方案具有節(jié)約光纖、成本較低和部署靈活的優(yōu)勢，但是存在啞管道資源不易管理、故障定位較難等運(yùn)維問題。為此，中國移動創(chuàng)新提出了半有源Open-WDM/MWDM方案，既解決了前傳啞資源管理問題，又進(jìn)一步低成本地擴(kuò)展了一倍波道容量，更好地解決了光纖資源問題?！敝袊苿友芯吭壕W(wǎng)絡(luò)與IT技術(shù)研究所副所長李晗亦分析道。他表示，近期半有源Open-WDM/MWDM技術(shù)取得了兩大成果，一是聯(lián)合合作伙伴完成系列規(guī)范制定，二是首次實現(xiàn)了支持輕量級OAM的MWDM光模塊異廠家互通。

  “預(yù)計明后兩年將會迎來5G建設(shè)的高峰，前傳建設(shè)也將隨之達(dá)到高峰。統(tǒng)籌考慮多業(yè)務(wù)光纖接入的情況下建設(shè)5G前傳是一個重要前提，產(chǎn)業(yè)鏈的分散是當(dāng)前面臨的問題。但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)該不斷聚焦，提供具有OAM功能的大容量波長可調(diào)半有源DWDM系統(tǒng)，更快降低關(guān)鍵光模塊成本，滿足5G前傳及擴(kuò)展?jié)M足其他包括云在內(nèi)的云網(wǎng)業(yè)務(wù)接入?！敝袊?lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院網(wǎng)絡(luò)與技術(shù)研究部主任王光全對業(yè)界發(fā)出如是呼吁。

  “5G業(yè)務(wù)場景對前傳網(wǎng)絡(luò)提出了高可靠、易部署、高性能、省光纖、大容量、智運(yùn)維的六大品質(zhì)承載需求?；谶@六大品質(zhì)承載要求，我們對光纖直驅(qū)、無源、半有源三大主流5G前傳方案的指標(biāo)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)半有源前傳方案是品質(zhì)5G的最佳選擇。”華為傳送網(wǎng)領(lǐng)域總裁盧毅權(quán)在主題發(fā)言中指出。

  “整個5G新的增長點(diǎn)主要來源于前傳，5G時代對帶寬、對網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)的要求都會提升一個臺階。盡管無源波分實現(xiàn)大量可部署，但是從網(wǎng)絡(luò)的可靠性、可維性以及帶寬慣性來看，我們也認(rèn)為半有源WDM是未來網(wǎng)絡(luò)建設(shè)焦點(diǎn)?！敝信d通訊光傳輸產(chǎn)品總經(jīng)理王泰立亦表示。

  產(chǎn)業(yè)生態(tài)快速發(fā)展壯大

  任何一項技術(shù)實現(xiàn)的背后都離不開完備的產(chǎn)業(yè)生態(tài)支持，5G承載同樣如此。在運(yùn)營、設(shè)備、芯片、模塊、測試各環(huán)節(jié)廠商的共同推動下，半有源5G前傳產(chǎn)品已經(jīng)邁入成熟期。

  以半有源Open-WDM/MWDM為例，據(jù)李晗此次介紹，在業(yè)界廣泛支持下整個產(chǎn)業(yè)鏈正在蓬勃發(fā)展。設(shè)備廠商方面，支持者涵蓋了華為、中興、烽火、諾基亞、愛立信、瑞斯康達(dá)、格林威爾、迅特、欣諾、華環(huán)、初靈、德科立、奧普泰、安徽皖通、震有、蘇州蘇駝等;芯片廠商方面，涵蓋了光訊、海信、源杰、敏芯、Finisar等光芯片廠商，ADI、Maxim、Semtech等;模塊廠商方面，涵蓋了旭創(chuàng)、華工、易銳、索爾思、博通、新易盛、永鼎光通、銘普光磁、長飛等。

  “核心產(chǎn)業(yè)‘光芯片+光模塊’已具備量產(chǎn)能力。其中，已有4家廠商可規(guī)模量產(chǎn)MWDM光芯片，另有2家處于樣品階段;MWDM光模塊方面，8家已規(guī)模量產(chǎn)，還有4家廠商將在今年第三季度量產(chǎn)。中國移動將在今年下半年展開半有源前傳的集采工作。”他說。

  在設(shè)備廠商層面，以華為為例，其所推出的Leaf OTN半有源5G前傳方案已在全國30多個省市運(yùn)營商實現(xiàn)商用或試點(diǎn)，有效支撐了三大運(yùn)營商打造高品質(zhì)5G前傳網(wǎng)絡(luò)。

  在此次研討會上，各位專家及上下游廠商代表還針對產(chǎn)業(yè)鏈分散的現(xiàn)狀，紛紛呼吁產(chǎn)業(yè)各方攜起手來促進(jìn)整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)的繁榮。通過聚焦不同WDM方案產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)共性、加大半有源的試點(diǎn)和商用規(guī)模、上下游產(chǎn)業(yè)廣泛協(xié)同創(chuàng)新、攜手行業(yè)合作伙伴探索孵化更多應(yīng)用等舉措，來合力推動5G前傳產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。