翁先正

摘  要：文章从半有源前传方案中两种实现技术（双PD方案、单PD方案+调顶OAM）的实现方式，技术特点及使用场景进行对比，为半有源前传方案技术应用选择给出建议。

关键词：半有源;前传;MWDM;CWDM

中图分类号：TN929.5 文献标志码：A         文章編号：2095-2945（2020）24-0147-02

Abstract： This papercontrasts the difference in implementation methods， technical characteristics and application scenarios between the Double-PD solution and the Single PD+OAM solution for the Semi-Active WDM Fronthaul Solution， and puts forward some suggestions for the implementation of the Semi-Active WDM fronthauling technology.

Keywords： Semi-Active WDM; Fronthaul Solution; MWDM; CWDM

1 5G前传需求

随着5G建设的进一步加速，BBU集中带来的“集中化、协作化、云计算化”特征的“绿色节能”无线接入网络构架优势，使得选择C-RAN建网成为5G建设主流的无线接入网组网方案。

移动5G建站中有2.6GHz单模，双模以及4.9GHz高频等多种站型，前传方案对纤芯消耗巨大。为此，业界一直在积极探索最优的前传解决方案，通过波分复用（WDM）技术，采用1芯光纤实现多路AAU与BBU之间的连接，达成节省光纤资源的目的成了必由之路。

2 5G前传方案概述

目前业界主流的5G前传方案主要有以下四种：光纤直驱、无源波分、有源波分、半有源波分。各方案技术实现方式、优缺点如下：

（1）光纤直驱：DU和AAU之间采用光纤点对点传输，可选择双纤双向（要求光缆路由一致）和单纤双向灰光模块承载。优缺点：该方案无需额外传输设备，也无需额外的电源消耗，但缺少保护能力、无监控能力、光纤资源消耗仍较高。

（2）无源波分：直接在AAU和DU中部署彩光模块，多个AAU共享一根光纤传输，无需独立配电。优缺点：设备成本低、易部署，无需供电。缺少保护能力，缺乏OAM特性，故障定位复杂，可扩展性差。

（3）有源波分：在AAU站点和DU机房中部署WDM设备，多个AAU共享一根光纤传输，并引入OTN的封装、管理和保护机制。优缺点：具备成环保护能力，高质量的OAM管理，可靠性高，可扩展性好。但设备成本高，功耗大，远端供电存在困难。

（4）半有源波分：在AAU侧部署无源彩光模块与合分波单元，在DU侧部署有源波分设备，多个AAU共享一根光纤传输，远端无需供电。优缺点：远端无需供电，具备1+1保护能力，可靠性高，高质量的OAM管理。

在4G时代因为对保护、监控的要求不高，所以无源CWDM以其产业链成熟、免供电、即插即用的特点获得了广泛的应用。但是进入5G时代后，在面对2B业务的高可靠性、海量CRAN网络的管控与运维人员的数量有限的矛盾时，如何在匹配5G时代的新需求上，半有源技术的应用成了网络建设中需要关注的一种解决方案。

3 半有源波分的两种解决方案

半有源WDM的方案就是在背景下应运而生，半有源WDM方案是在保留了无源WDM方案的“灵活部署，快速开通”等优势的并在上进行了创新。

创新1：1+1保护，解决可靠性问题，局端有源实现1+1保护，光纤中断后倒换时间小于50ms。

创新2：可管可控，解决运维问题，局端有源后，便于进行模块、波长、光纤各个层级的管理。

这两个创新的点，有效的解决了前传网络“可靠性”以及“可管可控”的问题。

半有源波分主流解决方案有两种，即半有源CWDM和半有源MWDM方案。

（1）半有源CWDM基于无源CWDM基础上，增加了耦合器、光开关以及PD核心单元，实现线路保护以及局端光功率检测功能。

（2）半有源MWDM基于半有源CWDM基础上，定制化模块波长和性能，增加了transponder核心单元、TEC （Thermoelectric Cooler，热电制冷）模块，及远端光功率检测功能，基于CWDM产品链中最成熟的前6波做进一步的波道扩展。

目前半有源CWDM方案在前6波（1271～1371nm），产业链成熟度、造价成本等方面具有优势，支持从无源波分平滑升级，可以保护已有CWDM光模块投资。但后6波（1471～1571nm）色散代价大，需采用EML激光器，产业相对成熟度不够以及成本高。所以CWDM适应单站3个eCPRI接口场景。

半有源MWDM方案是基于CWDM中成熟使用的前6波（1271～1371nm），通过温控扩波技术，实现波长数量翻倍至12波，以解决网络的容量问题，适应单站6个eCPRI接口场景。MWDM相当于在CWDM上的创新，产业链成熟度有保障，成本也可通过招投标控制。

另外，从网络发展考虑，在5G部署初期，前传方案需为每个5G基站提供3路eCPRI接入能力;随着后续2.6GHz频率重耕（频宽由100MHz提供省160MHz）及5G新频谱（4.9GHz）的规模部署，前传方案需为每个5G基站提供至少6路eCPRI接入能力，以满足长期的光纤节省和平滑演进要求。

4 半有源波分PD检测实现技术对比

半有源波分方案中，针对光功率检测有两种实现技术：双PD方案、单PD方案+调顶OAM。双PD方案具备保护恢复功能，在线路侧采用两根光纤传输主用/备用通道光信号，局端设备线路侧增加光功率检测模块，通过线路LOS告警触发设备自动切换光通道。合分波器客户侧增加光功率检测模块监控单波道光功率，判断业务故障。系统结构如图1。

单PD方案+调顶OAM是在双PD方案基础上演进，增加监控能力，需采用具备调顶功能的光模块，基于Open-WDM OAM反射机制，在DU发送侧进行OAM信息处理，减少50%有源WDM设备PD的使用，优化系统设计和设备成本。

5 结束语

双PD方案基于无源波分升级，但升级后监控能力仍然较弱，不支持远端光模块性能监控，不建议大规模使用，不推荐应用于5G CRAN新建场景、2B业务及监控要求较高场景。单PD方案+调顶OAM，可实现光层保护、链路故障定位、业务性能检测等OAM功能，并支持远端光模块管控，适用于各类业务厂家，推荐规模使用。

参考文献：

[1]黄乐天，邓春胜.一种用于5G前传的半有源波分复用方案[J].电信工程技术与标准化，2020，33（01）：31-37.

[2]徐荣，邓春胜.5G前传网可保护可管理的半有源WDM创新方案[C]//5G网络创新研讨会（2019）论文集，2019.

[3]丁为民，陈一伟，胡远.面向C-RAN的5G前传方案研究[J].电信工程技术与标准化，2019，32（07）：56-58+64.