张欣扬



浅谈光纤通信在5G通信系统中的应用

张欣扬

中睿通信规划设计有限公司，广东 广州 510000

作为我国互联网时代的核心支撑系统之一，光纤通信在我国当下的应用极为广泛，而随着我国民众对于带宽需求的快速增长，这就使得光纤通信近年来的发展速度尤为迅速，为此本文就光纤通信在5G通信系统中的应用展开了具体研究。

光纤通信；5G通信系统；移动前传网络

引言

随着经济与科技的快速发展，我国第五代移动通信技术的研发速度不断加快，而从当下这一领域透露出的资料中我们不难发现，5G通信系统本身的射频拉远单元（RRU）将较为复杂，而这一射频拉远单元对于数据速率的需求也将达到上百G，这就使得低成本高效的前传结构成为了5G通信系统研发的关键，而这一关键本身能够在光纤通信的支持下得以较好实现。

1 移动前传网络（C-RNK）的基本结构

在传统的移动通信系统中，基带单元（BBU）与射频拉远单元是基站（BS）的具体组成，而二者的接口关系则在通用公共无线电接口（CPRI）中进行定义，通用公共无线电接口本身包含物理层和数据链路层，其本身在我国当下的应用极为广泛。图1为本文研究的5G通信系统中移动前传网络的基本结构，而结合该结构我们不难发现，移动前传网络本身属于分布式结构的演进版本，由于其本身结合了云计算、多功能环境等技术，这就使得移动前传网络本身能够较好满足5G通信系统的实现需求[1]。

图1 5G通信系统中移动前传网络的基本结构

2 应用光纤通信的5G通信系统前传网络解决方案

2.1 基于纯数字信号的移动前传网络

对于5G通信系统中移动前传网络的实现来说，其本身需要得到光纤通信的支持，而这一支持在基于纯数字信号的实现中就有着较好体现。受我国当下科学技术发展制约，稀疏波分复用（CWDM）结构将在很长一段时间较好满足移动前传网络的部署，而稀疏波分复用结构本身具备的结构简单、成本低、可靠性高、适合外部署等特点也是这一应用得以较好实现的原因所在。对于稀疏波分复用结构来说，国际电信联盟为其定义了专用的稀疏波分复用结构方案，而这一方案就需要得到光纤通信的支持才能够得以较好实现，图2就是这一稀疏波分复用结构方案的具体展现，结合该图我们就能够较为直观认识到光纤通信在基于纯数字信号的移动前传网络中所发挥的重要作用，也能够较好认识到5G图2所示的WDM-PON结构对于5G通信系统站点众多、设备种类繁多、波长管理复杂等实现的较好满足[2]。

图2 WDM-PON结构

2.2 基于纯模拟信号传输的移动前传网络

对于5G通信系统来说，基于纯模拟信号传输的移动前传网络也能够更好满足5G通信系统的结构复杂要求，而这一要求的满足本身需要得到光纤通信与多入多出（MIMO）技术的支持，这样就能够较好实现光载中频（IFoF）系统结构的构成，图3为光载中频系统结构示意图，结合该图我们能够较为直观发现光载中频系统结构具备的有效利用紧张带宽资源的作用，而这也使得光纤通信能够更好满足5G通信系统的需求，5G通信系统本身的运营成本也将由此实现较好降低。不过值得注意的是，对于应用光纤通信与多入多出技术的纯模拟信号传输移动前传网络来说，其本身较为容易受到非线性失真的影响，这点需要我国5G相关研究人员予以高度重视[3]。

2.3 基于PHY功能重构的移动前传网络

除了上述两方面外，基于PHY功能重构的移动前传网络同样是光纤通信应用的具体组成之一，而这一应用就使得该5G通信系统的经济性需求将得到更好满足。对于具体基于PHY功能重构的移动前传网络来说，光纤通信在其中的应用需要保证带宽速度每秒需要大于10 Gbit，而想要同时保证光纤通信能够较好满足5G通信系统未来发展的无线传输要求，我们就需要应用IQ数据压缩技术，并适当进行这一移动前传网络中实现模拟和数字解决方案之间的平衡，这样就能够有效实现移动前传网络自身传输带宽需求的减少、协作多点传输表现的增强。值得注意的是，对于本文研究的5G通信系统移动前传网络来说，光纤通信本身在其中发挥着举足轻重的作用，而随着烽火科技560 Tb/s超大容量波分复用及空分复用的光传输系统实验的实现，这就标志着具备超大容量、超长距离、超高速率的光纤通信将在不远的未来实现，而如果这一新研发的光纤通信能够较好步入实际应用阶段，5G移动通信的移动前传网络实现就将获得较为有力的支持，从这种支持我们就能够更为深入了光纤通信对于我国5G移动通信研发与实现具备的重要意义[4]。

3 结论

在本文就光纤通信在5G通信系统中应用展开的研究中，笔者选择了5G通信系统实现中较为重要的移动前传网络作为研究对象，而这一研究对象的确立也使得我们能够更为深入地了解，光纤通信自身不断发展对于我国5G通信系统早日实现的重要意义。

[1]王东明，张余，魏浩，尤肖虎，高西奇，王江舟.面向5G的大规模天线无线传输理论与技术[J].中国科学：信息科学，2016（1）：3-21.

[2]崔秀国，刘翔，操时宜，周敏.光纤通信系统技术的发展、挑战与机遇[J].电信科学，2016（5）：34-43.

[3]王凯辉，张俊文，迟楠.基于光纤传送网的5G移动通信前传关键技术[OL].光通信研究，2016（4）：52-55.

[4]本报记者邓聪.一根光纤可实现135亿人同时通话为5G大容量通信铺路[N].中国电子报，2017-02-14（7）.

Introduction to Optical Fiber Communication in the Application of the 5G Communication System

Zhang Xinyang

In Communications Planning and Design Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510000

As one of the core of the Internet age support system in our country, the application of optical fiber communication in our country now is very broad, and as the rapid growth of the Chinese people for the bandwidth requirements, this makes the optical fiber communication in recent years the pace of development is rapid, so in this paper, the optical fiber communication in 5G communication system, the application of the concrete research,.

optical fiber communication; 5G communication system; mobile prequel to network

TN929.5

A

1009-6434（2017）04-0018-02