217
“5G商用，承载先行”成为行业共识。在5G基站建设中，一张高质量的承载网络是“5G改变社会”的有力支撑。工信部3月24日印发的《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023年）》，要求5G和光宽能向单个用户提供千兆接入能力。
谈及如何实现大容量的“双千兆”，在近日“千兆光网助力数字经济新增长主题论坛”上，中国移动研究院副院长段晓东强调，千兆5G与千兆固网无法割裂开，中国移动需要让回传与前传网络都支持千兆5G，所以在前传网络采用25G WDM技术（半有源前传），打造超宽管道满足“千兆5G”带宽需求。
我们好奇，工信部今年为何要继续推动大容量的千兆5G？实现大容量，业界更多关注频谱和基站天线AAU部分，为何中国移动专家要强调5G前传？目前主流的5G前传部署方案中，哪种技术是运营商破解5G前传网络大容量挑战的利器？
01、5G商用发展，需要大容量前传网络
当前，我国5G网络正处于高速建设期。截至2020年底，我国已开通5G基站超70万个，覆盖地市以上城市，5G套餐用户累计发展超过3.2亿，5G终端连接数突破2亿。2021年我国将新增5G基站超过60万个。
但就在此时，有一些5G用户反馈，5G网速低于预期。我想这只是5G发展初期的一种必然要经历的现象。运营商自然希望在规模发展5G同时，提供极佳5G体验。
我们可以从以下几个角度去分析大容量5G的迫切性。
首先，从5G网络自身定位看，高带宽、大容量是5G网络最明显的优势。因此，运营商在部署5G网络时，需要提供性能更佳的网络。工信部领导多次强调，电信运营企业要重点做好5G网络建设部署规划，加快推进主要城市的网络建设，争取早日建成覆盖广泛、技术先进、品质优良的5G网络。
其次，从5G业务驱动角度看，随着5G网络的不断完善，越来越多的5G应用在孵化中，未来将如雨后春笋般不断出现。与4G网络不同，5G网络不仅需要解决人与人的连接，更需要解决物与物、物与人的连接问题。
在5G ToC领域，人员密集的如CBD、购物中心、体育馆等场景，需要优先实现5G网络的高密度覆盖，来有效保障5G个人用户的高品质体验；在5G ToB领域，5G创新应用更是层出不穷。比如在媒体、医疗、智能制造、智慧矿山等20多个领域，行业已开展300多种应用探索。
这些应用在推动5G商用发展的同时，也要求5G基站提供更大的容量，来应对发展中大量终端连接下的高速上网保障需求。
最后，从4G基站向5G基站演进来看，4G时代基站回传建设以D-RAN模式为主，5G时代C-RAN成为5G前传网络主流场景。行业人士普遍认为，4G、5G将长期共存。此时，4G和5G共站下每宏站纤芯需求将达到36芯至48芯，以每个C-RAN机房集中10个宏站计算则将至少需要360芯。随着固移融合、网络云化带来的边缘DC部署等多业务接入，运营商需要大容量5G承载网络支撑。
对实现大容量5G，段晓东的演讲显示，中国移动重视5G前传网络的建设，为何？我们知道，在5G承载网络中，前传部分是连接运营商与用户的“最后几公里”，要解决数量成倍增加的5G基站部署所需的光纤资源铺设难题，是影响5G网络容量的关键部分。
02、针对大容量挑战，哪种技术能胜任？
目前行业建设的5G前传网络，在满足大容量方面依然面临挑战。那么，目前5G前传网络有哪些技术呢？
据中国信息通信研究院技术与标准研究所副所长张海懿介绍，5G前传网在容量方面，一般基站配置为3通道单纤双向6个波长或6通道单纤双向12个波长，对于热点大容量的多载频配置，通道数量和波长数量会更多。
目前行业比较普及的5G前传网络方案有粗波分复用（CWDM）、中等波分复用(MWDM)、细波分复用（LWDM）、密集波分复用（DWDM）四种。
其中，CWDM技术的6波方案供应链成熟、成本较低，12波方案中，后6波受色散限制需使用EML激光器或APD探测器，成本较高；MWDM在CWDM前6波基础上左右偏移扩展为12波，可重用CWDM方案中DML激光器成熟的设计经验及工艺控制技术；LWDM是基于以太网通道的波分复用（LAN WDM），需要光模块TOSA发送端的直接调制器激光器DML，以及对应的电吸收调制激光器EML，但EML成本更高。此外，LWDM产业链上下游还不够成熟。
综上对比产业三种5G前传网络实现方式，MWDM由于是重用25G CWDM前6波，与CWDM的产业链重叠，产业链相对其他两种方案要成熟。有数据显示，半有源MWDM方案能节省90%的前传光纤网络资源，满足5G前传网络在大容量方面的需求。
中国移动研究院网络与IT技术研究所副所长李晗曾表示：“MWDM优势明显，可以重用低成本25G WDM产业链，快速成熟满足5G前传12波商用，不仅可通过TEC温控技术实现2倍扩波，快速重用CWDM低成本25G DML光芯片，更可在设计DML激光器波长和CWDM共外延工艺和芯片生产产业链，仅调整光栅设计参数。此外，采用TEC温控的MWDM与CWDM光模块光电器件一致，理论上成本和功耗趋同。”
03、MWDM方案产业链进展如何？
从中国移动专家观点可以看到，半有源MWDM方案可发挥25G波分产业链低成本优势，快速满足5G商用。
半有源MWDM产业正在蓬勃发展。在行业标准方面，中国移动在O-RAN联盟中，牵头成立了Open X-haulTransport工作组（WG9）并担任工作组主席，完成了基于WDM的前传网络、管控等Open-WDM系列标准立项。
在产业链方面，中国移动半有源MWDM产业链正在蓬勃发展。据段晓东介绍，已经产业已有19家设备厂家、9家芯片厂家、9家模块厂家以及3家控制器厂家支持MWDM技术，构建了比较好的产业基础。
观察：半有源前传，是实现大容量5G关键
5G网络想要发挥价值，大容量是必备能力。运营商在5G频谱资源有限的情况下，可以选择发力大容量的5G前传网络。
纵观5G前传网络建设方式，CWDM、DWDM、MWDM、LWDM均可打造5G前传网络。相比而言，半有源MWDM方案在5G前传网络大容量方面有优势，且产业进展更快。在部署成本方面，该方案由于重用低成本25G WDM产业链，可快速成熟满足5G前传12波商用。
因此，在构建千兆5G网络之际，各大运营商也应多关注5G前传网络在大容量方面的能力提升，快速建设一张高品质的5G网络，为中国数字经济发展奠定网络基础。
下载ECAD模型
