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中国移动李晗:首次公布5G前传MWDM方案 TEC偏移实现非等间距12波长

摘要:9月3日,在讯石第十八届光纤通讯市场暨技术专题研讨会上,中国移动研究院网络与信息技术研究所副所长李晗博士发表主题为《5G商用驱动光通信新技术发展》演讲报告,他介绍了中国移动SPN关键的进展,并首次代表中国移动公开提出创新的5G前传Open-WDM/MWDM方案,将在5G前传重用低成本25G CWDM推进12波长系统,采用TEC偏移实现12个波长,并具有波长非等间距特点,结合光层调顶实现光模块OAM机制,满足5G前传10km主要场景链路预算,适应当前5G商用的迫切性。

??ICCSZ讯(编辑:Aiur) 9月3日,在讯石第十八届光纤通讯市场暨技术专题研讨会上,中国移动研究院网络与信息技术研究所副所长李晗博士发表主题为《5G商用驱动光通信新技术发展》演讲报告,他介绍了中国移动SPN关键的进展,并首次代表中国移动公开提出创新的5G前传Open-WDM/MWDM方案,将在5G前传重用低成本25G CWDM推进12波长系统,采用TEC偏移实现12个波长,并具有波长非等间距特点,结合光层调顶实现光模块OAM机制,满足5G前传10km主要场景链路预算,适应当前5G商用的迫切性。

澳门皇冠hg官网 ??5G传输网总体架构可以分为前传网络和回传网络,而5G的需求,特别是高带宽、低时延、时间同步等,推动了传输网技术体系的革新,中国移动提出的5G回传网络(中传+回传)方案SPN(切片分组网)就是一个全新体系,它采用了三层新架构:SPL、SCL、STL(切片传送层),其中STL可以部署灰光模块和采用DWDM技术。除了新的三层架构,SPN还可以实现新的交叉、新的光层,管控能力更强,同步性更好。基于SPN架构,中国移动将回传网络分为接入层和核心汇聚层。在接入层采用50GE PAM4 BiDi技术和网络切片G.mtn,引入SDN管控实现高精度同步性。在核心汇聚层部署低成本的N*100GE彩光和轻量级ROADM系统,使用Inband OAM机制。

??在SPN架构中,50GE PAM4 BiDi非常关键,李晗博士呼吁产业链要多举措加快50GE PAM4 BiDi光模块标准的完善和产品成熟,他表示50GE PAM4采用25G光管芯,通过PAM4调制实现速率翻倍, 量产后成本相比于25G增加10-20%,对设备成本的增幅更低。50GE BiDi在器件芯片方面,一是需要高线性度的LD和TIA,以及PAM4 DSP,二是可以共用25G光器件产业链,李晗博士希望国内芯片厂商能够加速研发取得突破,而光模块方面,国内厂商已有相应产品推出,他还相信硅光技术可以进一步降低模块成本。

??历经4年的发展,中国移动所推出的SPN架构实现了从概念、方案到产品的发展,获得来自设备商、器件商、芯片商和仪表商在标准制定、技术创新、测试验证等领域的多方面支持与协作,它具有新的桢结构、OAM开销机制、保护恢复和交换能力,与SDN、OTN等一样建立了一套完整的传输技术体系。目前已经成功在ITU-T主导完成MTN系列核心标准立项,在光传输领域首次实现中国的整体原始创新进入国际标准。

??随着中国移动获得5G牌照,SPN开始商用部署,预计在今年9月底前实现40个城市5G部署,8个城市连续覆盖,采用新建SPN方式,推动数万基站站的部署,而明年将迎来更大规模的部署。

??5G前传场景需求WDM技术 中国移动首次提出创新Open-WDM/MWDM方案

??针对5G前传网络的研究发展,李晗博士在讯石研讨会上首次代表中国移动公开提出了创新的Open-WDM/MWDM技术方案。他表示小规模集中可以采用光纤直驱,10站集中的中等规模将是5G前传网络主要的组网场景,它以C-RAN为主,光纤直驱方案需采用120芯光纤,中等(大于10站)以上规模集中场景则可达360芯光纤(30站),对光纤资源消耗极大。面向中等规模及以上规模集中场景引入WDM技术,重点是节省光纤需求。

??中国移动的Open-WDM是半有源系统,主要包括AAU彩光模块、AAU侧无源波分复用器、DU侧的有源WDM设备,构成统一管控的前传网络,这有利于无线和传输对维护界面管理域的划分,也有利于设备和光模块解耦,假设以200万基站为例,将带来4800万支25G光模块需求。它还有利于低成本的OAM机制,提高维护灵活性。

??为适应前传组网场景的新需求,同时鉴于当前5G前传部署存在迫切性,李晗博士建议Open-WDM方案中的WDM技术选用O波段(1260nm-1380nm),也就是中国移动最新的MWDM方案,该方案综合考量重用成熟的产业链,使用低成本器件,可以满足前传网络10km主要距离场景的链路预算。值得一提,前传网络MWDM方案要求12个波长数量,这是中国移动首次独家提出,MWDM被认为可以发挥25G波分产业链的低成本优势,快速满足5G商用。

??如何实现MWDM所要求的12个波长?据李晗博士介绍,在高效重用25G CWDM前6波产业链的基础上,通过增加TEC左右偏移波长形成12个波长,其中前8个波长搭配DML+PIN+TEC,后4个波长搭配DML+APD+TEC,以此满足10km链路预算。这个创新型的Open-WDM/MWDM方案还具有非等距波长和等距滤波系统的特点,假设滤波器波长距离为M,非等距波长为M-N和N,M典型配置为10nm,N典型配置为3.5nm,则中心波长间距为7nm和13nm交替。

??中国移动5G前传Open-WDM/MWDM还需要光模块OAM机制,其中采用光层调顶技术相对成熟,对25G SFP28影响小,具有时间成本优势,而增强电芯片方案需要实现周期长达1年以上,尽管可以作为中长期的方案选择,但无法满足当前5G的迫切性。李晗博士表示,调顶技术和有源端可以支持轻量级的OAM机制,尽管调顶方式相对电芯片方式缺少业务在线性能检测功能,但相比纯无源则具有OLP保护、波长控制、波长信息测量、OTDR和业务离线性能检测等多功能优点。

??中国移动中回传SPN架构已经标准确定,产品趋于成熟,50G PAM4 BiDi、N*100G相干彩光、轻量级ROADM获得产业链的积极配合,而5G前传网络的最新研究,中国移动Open-WDM/MWDM方案主要满足运营商快速部署5G商用的迫切需求,尽管12个波长相比传统8个波长有所增加,但是低成本的25G CWDM产业链可以推进12波系统快速成熟,李晗博士最后呼吁设备商、器件商、芯片商和仪表商共同推动产业发展,在O-RAN等组织推进标准化工作。


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