信通院張海懿：5G前傳產(chǎn)業(yè)鏈初步形成，后續(xù)仍需聚焦共性發(fā)展

9月13日消息（岳明）“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(huì)”的有力支撐。

為了更好的凝聚共識(shí)，匯聚產(chǎn)業(yè)力量，推動(dòng)國內(nèi)5G前傳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與繁榮，C114通信網(wǎng)攜手中國國際光電博覽會(huì)組委會(huì)，在第22屆中國國際光電博覽會(huì)--2020中國國際光電高峰論壇期間舉辦首屆“5G前傳技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇”。

會(huì)上，中國信通院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副所長張海懿表示，5G前傳產(chǎn)業(yè)鏈初步形成，后續(xù)仍需聚焦共性發(fā)展。

25G成為5G前傳主要承載速率

“5G基站建設(shè)加速，前傳市場逐步開啟。”張海懿指出，我國2020年度計(jì)劃新建5G基站50萬左右，覆蓋地級(jí)以上城市。截至6月底，累計(jì)開通的5G基站已超41萬個(gè)，9月份可能完成全年目標(biāo)，預(yù)計(jì)后兩年基站建設(shè)數(shù)量依然持續(xù)快速增長。

5G基站建設(shè)將直接拉動(dòng)前傳承載網(wǎng)絡(luò)及光模塊需求，2019年三大運(yùn)營商前傳光模塊（10G/25G）采購達(dá)百萬量級(jí)，2020年增速明顯（截止8月，已有約180萬只25G CWDM模塊采購需求）。

同時(shí)，張海懿表示，5G前傳承載需求明確，25G成為主要承載速率。

5G前傳承載基本需求方面，傳輸距離10km以內(nèi)為主，少量15~20km；接口類型AAU和DU之間接口采用eCPRI接口；傳輸容量方面，一般基站配置為3通道單纖雙向6個(gè)波長或6通道單纖雙向12個(gè)波長，對于熱點(diǎn)大容量的多載頻配置，通道數(shù)量和波長數(shù)量會(huì)更多，5G/4G共站時(shí)，還有CRPI和eCPRI混傳需求。

由于5G RAN存在CRAN和DRAN多種部署模式，前傳也出現(xiàn)多種承載方案。“DRAN以光纖直驅(qū)為主，并可使用單纖雙向（BiDi）模塊進(jìn)一步節(jié)省一半光纖。CRAN消耗光纖資源多，WDM是目前的主流方案，并有無源、半有源等部署方式，是未來基站前傳主要方式。”

半有源成為WDM前傳部署型態(tài)熱點(diǎn)

張海懿指出，5G前傳承載還存在一大特點(diǎn)就是多種WDM前傳技術(shù)方案并存發(fā)展。半有源成為WDM前傳部署型態(tài)熱點(diǎn)。

“半有源A型，DU側(cè)有源，部署有源設(shè)備，局端設(shè)備支持遠(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)增加監(jiān)測接口和有源的監(jiān)測板卡，增加少量維護(hù)功能；AAU側(cè)無源，只部署無源合分波器。”

調(diào)頂是通過調(diào)頂?shù)姆绞絹砩梢粋€(gè)低速的光隨路信號(hào)，并加載在波長通道的主信號(hào)上，用于實(shí)現(xiàn)波長的監(jiān)控以及傳輸光隨路開銷等。G.metro系統(tǒng)波長自動(dòng)調(diào)諧功能即是采用調(diào)頂技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

“基于調(diào)頂技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端模塊管控。”張海懿具體指出，調(diào)頻和調(diào)幅技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)DDM狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)線路/支路光纖，模塊故障定界。 當(dāng)前設(shè)備實(shí)現(xiàn)以調(diào)幅為主，MWDM/LWDM也在進(jìn)行調(diào)頻方式的研究和規(guī)范制定。可與其他傳送網(wǎng)管系統(tǒng)集成OAM。

光模塊是5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)構(gòu)成單元，部分設(shè)備中成本占比>50%~70%；5G前傳由于速率容量、傳輸距離、工作環(huán)境、光纖資源和同步特性等需求的不同，對光模塊提出新型差異化要求，業(yè)界提出多種5G光模塊解決方案。在張海懿看來，光模塊為5G前傳核心單元，灰光和彩光多種制式并存。

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，光纖資源充裕的場景，尤其是DRAN場景，前傳以光纖直連方式為主；基站塔上塔下互連一般采用25Gb/s Duplex光模塊；傳輸距離更遠(yuǎn)或鏈路損耗更大的AAU與接入機(jī)房間的光纖直連場景可采用25Gb/s Duplex和BiDi光模塊。

5G前傳采光模塊及芯片解決方案中25Gb/s WDM成為熱點(diǎn)，初步部署至少6波(100M頻譜帶寬S111站)或12波(雙模或共建共享等場景），目前存在多種波分光模塊方案，例如25Gb/s CWDM、25Gb/s MWDM、25Gb/s LWDM、25Gb/s DWDM等。

CWDM：6波方案供應(yīng)鏈成熟、成本較低，共用100GE CWDM4產(chǎn)業(yè)鏈，可采用DML激光器+PIN探測器；12波方案中后6波受色散限制需使用EML激光器或APD探測器，成本較高。MWDM：在CWDM前6波基礎(chǔ)上左右偏移擴(kuò)展為12波，可重用CWDM方案中DML激光器成熟的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及工藝控制技術(shù)，目前處于測試階段。LWDM：可共用100GE LR4和400GE LR8產(chǎn)業(yè)鏈，按照800GHz通道間隔從已有的8波擴(kuò)展到12波，可采用DML+PIN方案，中國電信正在組織產(chǎn)業(yè)鏈上下游研討開發(fā)，目前處于樣品階段。

5G前傳光模塊及芯片解決方案，DWDM采用O波段工作波長可調(diào)光模塊，可支持12波（Finisar提出）。DWDM采用C波段工作波長，可支持40+波，顯著節(jié)約光纖資源；當(dāng)前主要采用其中20+波用于5G前傳，受色散限制，激光器需使用EML，成本高，部分波長能做小批量供應(yīng)，供應(yīng)鏈開始成熟；分為固定波長方案和可調(diào)波長方案。

在談到DWDM可調(diào)波長進(jìn)展情況時(shí)，張海懿指出，標(biāo)準(zhǔn)方面，我國牽頭起草的ITU-T G.698.4標(biāo)準(zhǔn)(G.Metro)已定義10Gb/s接入型WDM組網(wǎng)和波長無關(guān)、無色化實(shí)現(xiàn)機(jī)制，將在此基礎(chǔ)上修訂25Gb/s速率。在產(chǎn)業(yè)方面，10G波長可調(diào)光模塊已完成開發(fā)和驗(yàn)證測試，即將量產(chǎn)；25G波長可調(diào)光模塊多廠家開發(fā)測試階段。在方案落地方面，張海懿認(rèn)為，25G全C波段可調(diào)模塊功耗和成本需進(jìn)一步優(yōu)化；窄帶可調(diào)模塊成本低、可考慮早期按需部署。

5G前傳仍需聚焦共性發(fā)展

張海懿指出，設(shè)備商、模塊商圍繞5G積極開展前傳光模塊及設(shè)備研發(fā)，不同WDM產(chǎn)品成熟度存在差異，CWDM最為成熟。

國外領(lǐng)先廠商在5G前傳光模塊用核心光電芯片產(chǎn)業(yè)化能力方面已基本成熟，國內(nèi)廠商整體上仍處于研發(fā)或小批量階段，有待進(jìn)一步聚焦短板加速推動(dòng)。

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(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織同步進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。張海懿預(yù)計(jì)，5G前傳模塊、前傳系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化將在2021年上半年初步完成標(biāo)準(zhǔn)化工作。

最后，張海懿建議業(yè)界后續(xù)聚焦不同WDM方案產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)共性，合力推動(dòng)5G前傳產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

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