中國移動李晗:首次公布5G前傳MWDM方案 TEC偏移實現(xiàn)非等間距12波長

訊石光通訊網(wǎng) 2019/9/4 23:59:59

  ICCSZ訊(編輯:Aiur) 9月3日,在訊石第十八屆光纖通訊市場暨技術專題研討會上,中國移動研究院網(wǎng)絡與信息技術研究所副所長李晗博士發(fā)表主題為《5G商用驅動光通信新技術發(fā)展》演講報告,他介紹了中國移動SPN關鍵的進展,并首次代表中國移動公開提出創(chuàng)新的5G前傳Open-WDM/MWDM方案,將在5G前傳重用低成本25G CWDM推進12波長系統(tǒng),采用TEC偏移實現(xiàn)12個波長,并具有波長非等間距特點,結合光層調頂實現(xiàn)光模塊OAM機制,滿足5G前傳10km主要場景鏈路預算,適應當前5G商用的迫切性。

  5G傳輸網(wǎng)總體架構可以分為前傳網(wǎng)絡和回傳網(wǎng)絡,而5G的需求,特別是高帶寬、低時延、時間同步等,推動了傳輸網(wǎng)技術體系的革新,中國移動提出的5G回傳網(wǎng)絡(中傳+回傳)方案SPN(切片分組網(wǎng))就是一個全新體系,它采用了三層新架構:SPL、SCL、STL(切片傳送層),其中STL可以部署灰光模塊和采用DWDM技術。除了新的三層架構,SPN還可以實現(xiàn)新的交叉、新的光層,管控能力更強,同步性更好。基于SPN架構,中國移動將回傳網(wǎng)絡分為接入層和核心匯聚層。在接入層采用50GE PAM4 BiDi技術和網(wǎng)絡切片G.mtn,引入SDN管控實現(xiàn)高精度同步性。在核心匯聚層部署低成本的N*100GE彩光和輕量級ROADM系統(tǒng),使用Inband OAM機制。

  在SPN架構中,50GE PAM4 BiDi非常關鍵,李晗博士呼吁產(chǎn)業(yè)鏈要多舉措加快50GE PAM4 BiDi光模塊標準的完善和產(chǎn)品成熟,他表示50GE PAM4采用25G光管芯,通過PAM4調制實現(xiàn)速率翻倍, 量產(chǎn)后成本相比于25G增加10-20%,對設備成本的增幅更低。50GE BiDi在器件芯片方面,一是需要高線性度的LD和TIA,以及PAM4 DSP,二是可以共用25G光器件產(chǎn)業(yè)鏈,李晗博士希望國內(nèi)芯片廠商能夠加速研發(fā)取得突破,而光模塊方面,國內(nèi)廠商已有相應產(chǎn)品推出,他還相信硅光技術可以進一步降低模塊成本。

  歷經(jīng)4年的發(fā)展,中國移動所推出的SPN架構實現(xiàn)了從概念、方案到產(chǎn)品的發(fā)展,獲得來自設備商、器件商、芯片商和儀表商在標準制定、技術創(chuàng)新、測試驗證等領域的多方面支持與協(xié)作,它具有新的楨結構、OAM開銷機制、保護恢復和交換能力,與SDN、OTN等一樣建立了一套完整的傳輸技術體系。目前已經(jīng)成功在ITU-T主導完成MTN系列核心標準立項,在光傳輸領域首次實現(xiàn)中國的整體原始創(chuàng)新進入國際標準。

  隨著中國移動獲得5G牌照,SPN開始商用部署,預計在今年9月底前實現(xiàn)40個城市5G部署,8個城市連續(xù)覆蓋,采用新建SPN方式,推動數(shù)萬基站站的部署,而明年將迎來更大規(guī)模的部署。

  5G前傳場景需求WDM技術 中國移動首次提出創(chuàng)新Open-WDM/MWDM方案

  針對5G前傳網(wǎng)絡的研究發(fā)展,李晗博士在訊石研討會上首次代表中國移動公開提出了創(chuàng)新的Open-WDM/MWDM技術方案。他表示小規(guī)模集中可以采用光纖直驅,10站集中的中等規(guī)模將是5G前傳網(wǎng)絡主要的組網(wǎng)場景,它以C-RAN為主,光纖直驅方案需采用120芯光纖,中等(大于10站)以上規(guī)模集中場景則可達360芯光纖(30站),對光纖資源消耗極大。面向中等規(guī)模及以上規(guī)模集中場景引入WDM技術,重點是節(jié)省光纖需求。

  中國移動的Open-WDM是半有源系統(tǒng),主要包括AAU彩光模塊、AAU側無源波分復用器、DU側的有源WDM設備,構成統(tǒng)一管控的前傳網(wǎng)絡,這有利于無線和傳輸對維護界面管理域的劃分,也有利于設備和光模塊解耦,假設以200萬基站為例,將帶來4800萬支25G光模塊需求。它還有利于低成本的OAM機制,提高維護靈活性。

  為適應前傳組網(wǎng)場景的新需求,同時鑒于當前5G前傳部署存在迫切性,李晗博士建議Open-WDM方案中的WDM技術選用O波段(1260nm-1380nm),也就是中國移動最新的MWDM方案,該方案綜合考量重用成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,使用低成本器件,可以滿足前傳網(wǎng)絡10km主要距離場景的鏈路預算。值得一提,前傳網(wǎng)絡MWDM方案要求12個波長數(shù)量,這是中國移動首次獨家提出,MWDM被認為可以發(fā)揮25G波分產(chǎn)業(yè)鏈的低成本優(yōu)勢,快速滿足5G商用。

  如何實現(xiàn)MWDM所要求的12個波長?據(jù)李晗博士介紹,在高效重用25G CWDM前6波產(chǎn)業(yè)鏈的基礎上,通過增加TEC左右偏移波長形成12個波長,其中前8個波長搭配DML+PIN+TEC,后4個波長搭配DML+APD+TEC,以此滿足10km鏈路預算。這個創(chuàng)新型的Open-WDM/MWDM方案還具有非等距波長和等距濾波系統(tǒng)的特點,假設濾波器波長距離為M,非等距波長為M-N和N,M典型配置為10nm,N典型配置為3.5nm,則中心波長間距為7nm和13nm交替。

  中國移動5G前傳Open-WDM/MWDM還需要光模塊OAM機制,其中采用光層調頂技術相對成熟,對25G SFP28影響小,具有時間成本優(yōu)勢,而增強電芯片方案需要實現(xiàn)周期長達1年以上,盡管可以作為中長期的方案選擇,但無法滿足當前5G的迫切性。李晗博士表示,調頂技術和有源端可以支持輕量級的OAM機制,盡管調頂方式相對電芯片方式缺少業(yè)務在線性能檢測功能,但相比純無源則具有OLP保護、波長控制、波長信息測量、OTDR和業(yè)務離線性能檢測等多功能優(yōu)點。

  中國移動中回傳SPN架構已經(jīng)標準確定,產(chǎn)品趨于成熟,50G PAM4 BiDi、N*100G相干彩光、輕量級ROADM獲得產(chǎn)業(yè)鏈的積極配合,而5G前傳網(wǎng)絡的最新研究,中國移動Open-WDM/MWDM方案主要滿足運營商快速部署5G商用的迫切需求,盡管12個波長相比傳統(tǒng)8個波長有所增加,但是低成本的25G CWDM產(chǎn)業(yè)鏈可以推進12波系統(tǒng)快速成熟,李晗博士最后呼吁設備商、器件商、芯片商和儀表商共同推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在O-RAN等組織推進標準化工作。


新聞來源:訊石光通訊網(wǎng)

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