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Labs 导读
随着新基建的提速，运营商加大 5G 建设力度，我国 5G 基站建设超预期，前传市场也迎来“最好的时代”。
为适应 5G 前传需求，中国移动提出半有源 MWDM 方案获得厂家广泛支持，产业加速成熟。目前，中国移动基于半有源 MWDM 的 5G 前传商用网络已在福建、广东、甘肃等 12 省相继开通。近期，中国移动集团层面将开展 3 省试点应用，并根据需求推动规模商用。
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新基建提速 5G 前传市场
5G 新基建催生的一波新机遇正全面袭来！
在所有新基建的相关领域中，5G 因其高带宽、低时延、超大规模连接等三大特性，将成为新基建的重中之重。而加速 5G 建设，将全面促进生产、服务和消费的升级，形成规模庞大的产业纵深，将会促进一批有核心技术和特色应用的创新型企业的崛起。
随着新基建的提速，运营商加大 5G 建设力度，我国 5G 基站建设超预期，前传市场也迎来“最好的时代”。
按照规划，我国 2020 年度计划新建 5G 基站 50 万左右，覆盖地级以上城市。数据显示，截至 6 月底，累计开通的 5G 基站已超 41 万个，9 月份可能完成全年目标。专家预计后两年基站建设数量依然持续快速增长。[1]
随着 5G 部署进程加速，运营商开始考虑和规划 5G 承载网络建设。相比 4G，5G 对承载网络在带宽、时延、同步、可靠性、灵活性等方面提出了更高的要求。5G 前传网络作为承载网络的重要组成部分，不仅要满足上述要求，还需要面临数量成倍增加的 5G 基站部署所需的光纤资源铺设难题。
某设备商更是指出，“5G 前传故障比 4G 恶化近 10 倍，对 5G 可用性影响不容忽视。潜在光路故障点大幅增加，前传是 5G 网络可用性关键瓶颈。”
在专家看来，5G 前传网的重要性跟 5G 回传网的重要性是一样的，因此前传是 5G 新基建很重要的一个组成部分。为了让 5G 网络更“可用”，更“好用”，业界也重新认识到 5G 前传的重要性，并将重点聚焦在五大层面。
高性能方面，除带宽方面 6 个 25G eCPRI 业务，还有高精度时间同步要求（+/-5ns 每节点）和低时延要求（每设备 us 量级）；成本方面，客户 Capex 都是百万机的建设规模，所以单站成本尽可能要低；此外，Opex 尽可能用电功耗要低，安装空间要小，降低对依赖，避免租金的增加。
可管控方面，客户需要能定位彩光模块故障、AAU 故障、光缆故障，可告警能上报有线网管；易维护方面，客户要求设备及部件安装、更换简单，少上塔更换部件，备品备件少，并且机房侧可维护远端光模块；此外，在可保护方面，客户目标要求实现重点商业、党政军等部分区域场景需要保护。
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半有源助力 5G 前传 C-RAN 组网
由于 5G RAN 存在 CRAN 和 DRAN 多种部署模式，前传也出现多种承载方案。但随着 5G 建设规模和速度，C-RAN 部署规模进一步增大，目前已呈现从 D-RAN 向大容量 C-RAN 增加的趋势。
同时，C-RAN 架构具有集中化、多点协同、功耗低等特点。所以，5G 前传 C-RAN 组网非常适用于 5G 新建或 5G 新建+4G 改造场景。
中国移动集团级首席专家、研究院网络与 IT 技术研究所副所长李晗预测，5G 前传组网模式将发生重大变革，5-15 站集中的中等规模 C-RAN 成为 5G 前传网络主流场景，未来可能采用更大规模集中模式。[2]
资料显示，5G 前传的关键要素主要涉及系统工作波长、OAM 调顶技术、成本三部分。
系统工作波长是系统工作的基础，存在着 CWDM、MWDM、LWDM、DWDM 的选择，需要成本及性能之间的平衡；OAM 调顶技术主要是实现远端模块的管理，主要挑战是在功耗受限和成本受限下，光模块内部怎么实现调顶功能；成本方面，光纤直驱的光纤资源消耗太大，难以为继；无源 CWDM 方案无 OAM，且 12x25G 成本高；有源 OTN 方案功能完善但成本高；所以，半有源 WDM&OTN 方案成为业界关注焦点。
为适应 5G 前传需求，中国移动综合多种因素考量，创新提出半有源 MWDM 方案，得到了产业界积极响应。
半有源 MWDM 方案涵盖支持轻量级 OAM 的半有源架构和不等距波长间隔、等距通道的 MWDM 两大核心。同时，半有源技术架构主要包括支持 OAM 功能的 AAU 彩光模块、AAU 侧无源波分复用器、DU 侧有源 WDM 设备，构成统一管控的前传网络。
从技术特征来看，半有源方案在光模块调顶加载轻量级 OAM，有源侧设备采用调幅和多载频调幅两种调制方案，满足 5G 前传网络需求。相比无源波分，半有源方案综合成本约提升 5-15%。
据李晗总结，半有源技术具有四大优势。“重构无线与传输管理域，远端灵活部署；采用调顶技术，低成本实现轻量级管控；破解了无源波分需人工排障的难题，实现智能化运维，支持故障快速定位；同时支持全方位互通解耦，构建开放产业链。”
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携手推动半有源 MWDM 产业成熟
值得注意的是，由于 5G 前传彩光模块典型产业链分散，存在四种解决方案：CWDM、MWDM、LWDM，DWDM。设备商、模块商围绕 5G 积极开展前传光模块及设备研发不同 WDM 产品，成熟度也存在一定差异。
其中，CWDM 基于 100G CWDM4 产业链，前 6 波采用 DML+PIN 成本比较低，后 6 波采用 EML+PIN/APD，成本比较高；MWDM 基于 100G CWDM4 产业链，前 6 波 CWDM 左右偏移扩展而成，DML+PIN，产业链比较成熟，成本比较低；LWDM 基于 400G LR8/100G LR4 产业链，O 波段，色散小，DML+PIN，可传 15km；DWDM 方案以 G.metro 可调谐光模块为主，功能完善，成本偏高，产业链相对不是很成熟。
由于技术分散，这也给前传标准制定带来不少困难。有厂商建议，产业链制定标准时应进行一些收敛，这样整个产业链才能更加聚焦，实现批量降成本的目标。同时，为了合力推动 5G 前传产业高质量发展，专家也建议业界后续聚焦不同 WDM 方案产业基础共性。
实际上，作为在半有源 MWDM 方案的推动者，中国移动也曾经面临很大的压力，但是很多厂家都给予了坚定支持，MWDM 产业也因此迅速壮大，日趋成熟。
目前，中国移动已经完成 13 家设备商、模块商实验室测试及异厂家光模块 OAM 互通测试。针对 OAM 无测试仪表的业界难题，中国移动联合迅特、德科立、华为、中兴、烽火、长飞、旭创、华环等合作伙伴完成 OAM 测试系统研发及验证。
截至目前，已经有 36 家设备商、芯片商、模块商参与半有源 MWDM 标准讨论和产品研发生产，16 家设备厂商参与半有源 MWDM 系统生产，光芯片、光模块已具备量产能力。
据了解，中国移动基于半有源 MWDM 的 5G 前传商用网络已在福建、广东、甘肃等 12 省相继开通。集团层面近期将开展 3 省试点应用，并根据需求推动规模商用。
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写在最后
“5G 商用，承载先行”，一张高质量的承载网络是“5G 改变社会”的有力支撑。为打造一张高质量的 5G 网，5G 前传使命艰巨。中国移动将携手产业进一步推进面向 5G 前传的半有源 MWDM 技术、标准和产业成熟，满足新形势下 5G 前传规模应用需求。
参考文章：
[1]信通院张海懿：5G 前传产业链初步形成，后续仍需聚焦共性发展；来源：c114 ；链接：http://www.c114.com.cn/news/22/c20952.html
[2]中国移动李晗：加速半有源 MWDM 产业成熟 助力 5G 前传 C-RAN 组网；来源：c114；链接：http://www.c114.com.cn/news/118/a1137397.html
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