Page 10 - 网络电信2020年11月刊下

运 营 商 专 栏
图1 光纤直驱方案组网架构示意图
光纤直驱方案架构简单、易于工程部署，无需波长规划，
适用于光纤资源丰富、DU/CU部署位置较低的场景。但是，在
C-RAN场景下，该方案对光纤资源的需求将伴随集中部署规模的
提高而显著增加。以5G160MHz场景为例，每个物理站点通常部
署3个AAU，每个AAU需要出2个25GE接口，则一个物理站点就需
要消耗12芯光纤（含上下行）。当DU/CU部署在接入机房时，对
于接入1~3个站点，需要36芯光纤；而当DU/CU部署在业务汇聚
机房时，典型接入10个站点，采用光纤直驱方案就需要120芯光
纤。此外，传输网管无法获知AAU与DU间光纤连接状态等信息，
管理和运维较为困难。
2、无源WDM
基于无源WDM方案的5G前传网络架构如图2所示。AAU侧和DU
侧各配备一个无源合分波器，合分波器间通过1芯光纤连接。一
侧通过合波器复用多个波长进行传输，另一侧通过分波器实现
多波长的解复用。AAU和DU上的光模块均为25GE彩光模块。
图2 无源WDM方案组网架构示意图
无源WDM方案采用波分复用技术，将若干彩光波长在同一芯
光纤中传输，有效节省光纤资源，在4G前传网络中已有小规模
应用。对于上述部署3个AAU的5G物理站点，与光纤直驱方案单
站12芯光纤需求相比，无源WDM方案仅需1芯光纤。该方案采用
的合分波器均为无源设备，无需供电，部署位置灵活。
此外，该方案还具有不引入传输时延、对业务和传输速率
透明等优点。但是，无源方案对光纤链路故障的感知能力弱，
缺乏管理手段，彩光模块的管理和运维较为困难，主要依靠人
工排查。
3、有源WDM/OTN
基于有源WDM/OTN方案的5G前传网络架构如图3所示。AAU侧
和DU侧各配备一个有源传输设备，有源传输设备的客户侧与无
线设备采用25GE灰光模块对接，有源传输设备的线路侧采用彩
光模块或高速率灰光模块对接，线路侧光模块间通过1芯光纤连
接。有源传输设备具体设备类型可包括WDM、OTN等。
有源WDM/OTN方案采用波分复用或流量汇聚方式，同样可以
利用1芯光纤完成部署3个AAU的5G物理站点的连接，从而节省光
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图3 有源WDM/OTN方案组网架构示意图
纤资源。有源传输设备还支持操作维护管理（OAM，operation
administration and maintenance）和保护倒换，通过开销实
现故障的快速定位和管理，具有有效的网络管控能力。但是，
相比光纤直驱和无源WDM方案，有源传输设备成本高且需要考虑
供电、空调等部署问题，远端传输设备部署位置受限，网络建
设和运维成本高昂。
综合以上分析，从光纤需求、成本、保护、部署和管理运
维等方面对3种前传技术方案进一步总结比较，前传技术方案对
比分析见表1。光纤直驱方案对光纤资源需求高、无保护能力，
无源WDM存在链路管理和光模块运维能力不足的问题，有源传输
设备成本高、部署位置受限。以C-RAN组网为主的5G前传网络场
景下，光纤需求量大，需要支持OAM以及具备对前传链路及光模
块的管控能力，兼具低成本要求，目前光纤直驱、无源WDM、有
源WDM/OTN方案均有一定挑战，需要新的低成本前传方案。
表1 前传技术方案对比分析
注：假设3个AAU，每个AAU出2个25GE端口。
二、Open-WDM系统及关键技术
针对5G前传网络的新需求、新特性，本文提出Open-WDM系
统，兼具可管可控和波分优势。Open-WDM系统采用波分复用技
术，显著节省前传光纤资源；采用低成本管控技术，对系统中
的彩光模块、无源WDM设备和有源WDM设备进行统一管控，保障
有效的网络运维和管理。
1、总体架构
Open-WDM系统采用半有源架构，主要包括AAU彩光模块、
AAU侧无源合/分波器、DU侧有源WDM设备及光纤，构成统一管控
的前传网络，其架构如图4所示。
其中，AAU设备采用彩光模块，不同AAU上的光模块或同一
AAU上的多个光模块均对应不同的光波长。AAU侧无源合波器将
网络电信 二零二O年九月