6/12/2020，光纖在線訊，隨著5G商用的加速，業(yè)界對(duì)5G承載的關(guān)注度也越來越高。為推動(dòng)我國5G承載關(guān)鍵技術(shù)及方案創(chuàng)新，協(xié)同業(yè)界各方提升5G承載產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，6月5日，工信出版?zhèn)髅郊瘓F(tuán)·通信世界全媒體舉辦了2020新基建5G發(fā)展分論壇二——5G承載技術(shù)與產(chǎn)業(yè)研討會(huì)。

中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副所長張海懿受邀出席本次會(huì)議，并發(fā)表了主題為《5G前傳承載方案及進(jìn)展》的演講，介紹了5G前傳承載的基本需求、典型方案以及產(chǎn)業(yè)整體進(jìn)展。


中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副所長 張海懿

基站建設(shè)加速拉動(dòng)承載網(wǎng)絡(luò)及光模塊需求

數(shù)據(jù)顯示，截至2020年5月中旬，國內(nèi)開通的5G基站已達(dá)24萬個(gè)，三大運(yùn)營商計(jì)劃到2020年底累計(jì)開通超過55萬個(gè)5G基站。加上中國廣電，年內(nèi)5G基站建設(shè)規(guī)模量級(jí)預(yù)計(jì)將達(dá)到60萬個(gè)，預(yù)計(jì)后兩年基站建設(shè)數(shù)量持續(xù)快速增長。

5G基站的快速建設(shè)發(fā)展將直接拉動(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)，截止今年6月，已有約160萬只25G CWDM模塊采購需求，可見2020年增速明顯。

5G商用，承載先行。張海懿表示，為全力加強(qiáng)5G承載產(chǎn)業(yè)鏈全方位合作，IMT-2020(5G)推進(jìn)組中的5G承載工作組相繼發(fā)布了“5G承載光模塊”、“5G同步組網(wǎng)”、“5G回傳”相關(guān)白皮書，并積極推動(dòng)5G承載國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)制定，全力支撐5G商用部署的順利實(shí)施，顯著提升我國在5G承載領(lǐng)域的國際競爭力。

25G將成為主要承載速率

從目前具體的技術(shù)需求來看，5G前傳承載需求逐漸明確。據(jù)了解，5G前傳承載的傳輸距離一般以10km以內(nèi)為主，少量距離為15~20km。在接口類型方面，AAU和DU之間接口采用eCPRI接口；在傳輸容量方面，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(duì)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。

此外，5G/4G共站時(shí)，還有CRPI和eCPRI混傳需求。張海懿指出，中國電信和中國聯(lián)通共建，如重用2.1GHz頻段需增加6xCPRI接口，如再加上1.8GHz頻譜，雙錨點(diǎn)下則需8xCPRI接口；中國移動(dòng)，2G/4G頻譜集中化需增加12xCPRI接口。

“總體而言，由于接口數(shù)量以及波分需要的波道數(shù)數(shù)量等因素，25G成為主要的承載速率�！睆埡＼踩缡钦f。

DRAN/CRAN并存，前傳出現(xiàn)多種承載方案[/b]

眾所周知，5G RAN存在CRAN和DRAN多種部署模式，其中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，而CRAN是未來基站前傳主要方式，CRAN消耗光纖資源多，運(yùn)營商傾向于基于WDM的前傳方案。

張海懿說道：“WDM是目前的主流方案，未來將實(shí)現(xiàn)多種WDM前傳技術(shù)方案并存發(fā)展的局勢。WDM有有源型、半有源和無源型等部署方式，其中半有源將成為WDM前傳部署型態(tài)熱點(diǎn)�！�



張海懿介紹，有源型部署型態(tài)在DU和AAU側(cè)均部署有源設(shè)備，界面比較清晰，可實(shí)現(xiàn)有效管控，且可支持多業(yè)務(wù)綜合承載，支持光模塊的檢測和控制。

半有源型基于主體的考慮分為分半有源A型和半有源B型，半有源A型在DU側(cè)有源，可以部署有源設(shè)備，局端支持遠(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)增加了監(jiān)控監(jiān)測接口和有源監(jiān)測板卡，增加少量的維護(hù)功能，AAU側(cè)是無源，只部署無源合分波器。

無源型部署類型在DU側(cè)和AAU側(cè)均無源，只部署無源合分波器，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)簡單。

光模塊灰光和彩光多種制式并存

光模塊是5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)構(gòu)成單元。數(shù)據(jù)顯示，部分設(shè)備中成本占比大于50%~70%，同時(shí)5G前傳由于速率容量、傳輸容量、工作環(huán)境、光纖資源和同步特性等需求的不同，對(duì)光模塊提出新型差異性要求，業(yè)界提出多種5G光模塊解決方案，灰光和彩光多種制式將并存發(fā)展。

在灰光制式方面，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25Gbit/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25Gbit/s Duplex和BiDi光模塊。

據(jù)了解，基于光纖雙向( Duplex )的光纖直連，每基站12芯，如目前，基于10GBaud工業(yè)級(jí)激光器芯片的NRZ超頻方案已經(jīng)基本成熟；基于單纖雙向( BiDi )的光纖直連，每基站6芯，NRZ 10km/15km/20km產(chǎn)品已基本成熟，PAM4取決于配套芯片性能及規(guī)模效應(yīng)，目前少數(shù)廠家可提供樣品。

在彩光制式方面，25Gbit/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�；蚬步ü蚕淼葓鼍埃�，在近年來，光模塊的發(fā)展也將呈現(xiàn)上升的態(tài)勢。張海懿強(qiáng)調(diào)道，考慮到色散、成本等因素，波長選擇以O(shè)波段為主；考慮到大容量因素，C波段具備優(yōu)勢。


半有源方案成為WDM前傳部署型態(tài)熱點(diǎn)

張海懿指出，前傳的技術(shù)方案主要分為粗波分復(fù)用（CWDM）、中等波分復(fù)用(MWDM)、細(xì)波分復(fù)用（LWDM）、密集波分復(fù)用（DWDM），各5G前傳光模組及芯片解決方案，主要呈現(xiàn)出以下優(yōu)勢。

·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。該方案由中國移動(dòng)主導(dǎo)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行評(píng)測，華為、中興、烽火、迅特、德科立等公司參與相關(guān)的評(píng)測工作。

·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。該方案由中國電信主導(dǎo)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行評(píng)測，訊特、新諾、特發(fā)等公司進(jìn)行相關(guān)測評(píng)，目前處于樣品階段。

·而DWDM有不同的波段選擇，采用O波段工作波長可調(diào)光模塊，可支持12波目前只有Finisar一家方案，不是現(xiàn)在討論的主流方案；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。該方案在中國聯(lián)通進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測評(píng)，海信、瑞泰、海思等公司都在參加相關(guān)的測評(píng)。

基于WDM前傳部署型態(tài)橫向?qū)Ρ龋�依托半有源型部署的運(yùn)營維護(hù)管理優(yōu)勢較為突出。


建議聚焦產(chǎn)業(yè)共性，推動(dòng)5G前傳高質(zhì)量發(fā)展

張海懿講道，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，其中，CWDM最為成熟。與此同時(shí)，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)。

在標(biāo)準(zhǔn)方面，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。

張海懿透露道，CCSA TC6已經(jīng)列了系列的標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)N×25G波分系統(tǒng)的系列技術(shù)要求，將于6月底會(huì)上討論總體技術(shù)要求征求意見稿。ITU-T SG15 Q6中的G.698.4由中國聯(lián)通專家作為編輯人牽頭修訂，增加25G接口，其它相關(guān)的粗波分LWDM和MDWM在討論修訂。Open-WDM/MWDM已經(jīng)由中國移動(dòng)牽頭立項(xiàng)，為標(biāo)準(zhǔn)化奠定基礎(chǔ)。5G前傳模塊、前傳系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作在ITU-T/CCSA等多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織有序推動(dòng)，預(yù)計(jì)2021年上半年初步完成標(biāo)準(zhǔn)化工作。



“當(dāng)前5G光模塊關(guān)鍵光電芯片國外廠商的產(chǎn)業(yè)化能力已基本成熟，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)。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�！睆埡＼苍谘葜v最后表示。

來源：通信世界全媒體