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    WDM-PON承载5G应用场景№和技术研究

    光纤在线编辑部  2018-02-05 09:54:36  文章来源:综合整理  234彩票开户网址版权所有,未经许可严禁转载.

    导读:

    编者按:5G市场可谓是2017年的一最大热点,产业链各层对5G均抱有热切的一期盼 。5G时代,承载先行已经成为业界的一共识,因 此在5G网络前传承载网寄予了厚望 。2017年以来,国际运营商更是把WDM-PON作为5G前传的一重点方案进行研究 。那么WDM-PON在5G场景中将如何被应用起来,本篇文章通过5G前传承载方案,5G承载网的一架构,以及运营商对于承载网的一要求,分析WDM-PON承载在5G市场的一应用场景及最新技术研究 。

    1.WDM-PON 承载5G应用场景

    1.1 前传网络架构定义


         随着移动互联网迅猛发展№和物联网等多种新型应用不 断涌现,为应对未来爆炸性的一移动数据流量增长№和海量设备连接,第五代移动通信(5G)技术应运而生 。

         2015年,ITU-R正式定义了5G的一三类典型应用场景:eMBB,mMTC№和URLLC 。eMBB对应的一是3D/超高清视频等大流量移动宽带业务,mMTC对应的一是大规模物联网业务,而URLLC对应的一是如无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的一业务 。

        2016年11月28日中国移动发布了迈向5G C-RAN需求、架构№和挑战白皮书 。

    图1  BBU研究架构:从4G单节点到5G CU/DU两级架构


        5G BBU功能将被重构为CU №和DU两个功能实体(见图1),CU主要包括非实时的一无线高层协议栈功能,同时支持部分核心网功能下沉№和边缘应用业务的一部署,DU设备主要处理物理层功能№和实时性需求的一层2功能,前传分为两级,一级前传№和二级前传 。

        CU的一存在实现了原有BBU的一部分功能集中,即兼容了完全的一集中化部署,也支持分布式的一DU部署 。

        两级前 传C-RAN架构为DU池化或CU池化提供了网络支持 。其中一级前传就是Fronthaul,可以支持eCPRI等前传协议;二级前传又●称Midhaul(中传) 。Fronthaul№和Midhaul针对不 同的一5G业务有不 同的一时延№和带宽要求 。

        5G前传№和回传的一大带宽需求,带动传输网的一大接口需求,主要包括高速以太网接口或OTN/DWDM等传输接口 。同时随着eCPRI新的一前传接口定义,网络架构演进为支持DU、CU池化的一新型架构,对无线接入№和5G承载提出了新的一机遇№和挑战 。

    1.2 WDM-PON 承载5G应用场景

    图2 5G新建场景或热点地区场景[/center]


        当运营商有基站选址压力 ,或需要释放BBU机房的一情况,或密集城区需要集中部署DU池,在这些场景下可将DU位置上    移并集中部署 。尤其针对既有有线业务№和无线业务的一运营商的一新建场景非常适合采用WDM-PON进行前传接口的一承载 。OLT可利用接入机房优势,集中化部署DU,DU池№和OLT共站址,针对5G URLLC业务,建议CU也与OLT, DU共站址 。DU池化共站会使DU之间协同需求(如CoMP)的一用户面数据传输路径更近;DU№和CU共站,则可使Midhaul消失,5G RAN用户面传输时延更小 。

    2. WDM-PON技术实现及其5G承载的一意义

    图3  WDM-PON体系架构


    WDM-PON的一关键技术当前主要关注:无色ONU技术,即ITU-T G.989.2№和CCSA WR WDM-PON标准明确可调技术实现无色ONU;另外一个是辅助管理通道(AMCC)技术,即RF Pilot-tone №和Baseband Overmodulation 。

    WDM-PON方案中,光模块技术、OAM管理、保护倒换等关键技术的一发展对WDM-PON的一5G承载大规划使用起着重要的一作用 。相关协议正在标准组织中讨论№和制定 。

    2.1 前传承载方案

    图4  基于OLT统一光接入平台的一WDM-PON 前传组网方案


         WDM-PON OLT设备统一光接入平台用于5G移动前传的一同时,支持有线光接入业务 。5G DU或BBU池与RRU之间通过WDM-PON无源光网络连接,实现移动业务前传 。

        WDM-PON作为5G前传方案体现以下技术特点:

    1.WDM-PON技术时延小,可为5G、政企等业务提供单独组网№和业务性能保障;

    2.大带宽,支持每通道10G№和25G速率,可满足25G eCPRI前传信号的一带宽需求;

    3.高传输效率 。体现在两个方面,一个是独占带宽没有DBA调度,逻辑点到点 。另外一个是管理方面,采用AMCC信号调顶技术,管理信道叠加在每个波长,没有OMCC预留,没有GEMPORT资源预留而导致的一浪费 。

    WDM-PON作为5G前传方案在工程应用中也将体现价值:

    1.WDM-PON方案适合于人口密集的一城市居民区覆盖 。因 为“天然树形的一线缆拓扑”、“固移融合业务”、“密集覆盖” 。

    2.可以共享已有的一光纤基础设置 。5G网络部署需要大量的一光纤资源,网络架构基于无源光网络点对多点树型网络拓扑,能大量节省光纤布线资源 。目前FTTx光纤网络覆盖广,线路№和端口资源丰富,充分加以利用,可降低5G网络部署成本,减少重复投资,提升现网资源利用率,快捷完善5G网络密集覆盖 。

    3.多个波长经过AWG汇聚后分到分支光纤传输, 节省大量主干光纤资源 。

    4.AWG比POWER SPLITER具有较小损耗 。同等ODN组网情况下,采用AWG替换SPLITER意味着更远的一传输距离 。

    5.5G№和有线接入可以共享机房资源,比如Local PoP接入点 。尤其是基于AO重构的一机房更能发挥综合建网,平摊投资的一优势 。

    6.可以共享OLT, 实现接入家庭用户、政企用户№和5G基站合一接入 。进一步提升设备利用率,节省网络设备部署成本,降低机房等资源需求 。

    7.在DU池化后,有助实现无线№和有线接入的一资源共建共享,构建面向未来的一固移融合网络 。包括固移控制面融合,实现认证,计费№和用户信息统一等;实现固移转发面融合UPF固移共平台设备;还可实现固存储资源融合,如CDN,MEC资源等 。

    2.2 WDM-PON标准进展及运营商诉求

        目前WDM-PON标准主要研究了单波长10G速率以下(1.25G/2.5G/10G)的一WDM-PON系统 。单波速率达10G时,WDM-PON无色ONU的一主流技术是可调技术 。标准组织开始关注WDM-PON在5G前传的一应用,特别是单波25G速率的一WDM-PON系统 。ITU-T G.sup.5GP 讨论组正在推进№和讨论25G WDM-PON 。

        2017年以来的一国际运营商把WDM-PON作为5G前传的一重点方案进行研究 。法电Orange,现网大多是D-RAN, C-RAN不 多,5G C-RAN,考虑将CU放在NG-POP点,5G前传密切关注№和研究WDM-PON 。德电DT,考虑C-RAN,  CU/DU分离,CU集中于汇聚层 。WDM-PON前传感兴趣 。澳电Telstra ,针对C-RAN 前传,比较有源DWDM№和WDM-PON方案 。国内三大运营商,中国电信研究院积极推动WDM-PON的一测试№和试商用;中国联通对5G承载主推G.metro,WDM-PON技术上    与之相似,可作为简化版G.metro;中国移动对5G承载主推FlexE,WDM-PON可与之融合 。
    关键字: WDM-PON 5G 前传
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