“5G商用，承載先行”成為行業(yè)共識(shí)。在5G基站建設(shè)中，一張高質(zhì)量的承載網(wǎng)絡(luò)是“5G改變社會(huì)”的有力支撐。工信部3月24日印發(fā)的《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，要求5G和光寬能向單個(gè)用戶提供千兆接入能力。

       談及如何實(shí)現(xiàn)大容量的“雙千兆”，在近日“千兆光網(wǎng)助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)主題論壇”上，中國(guó)移動(dòng)研究院副院長(zhǎng)段曉東強(qiáng)調(diào)，千兆5G與千兆固網(wǎng)無(wú)法割裂開(kāi)，中國(guó)移動(dòng)需要讓回傳與前傳網(wǎng)絡(luò)都支持千兆5G，所以在前傳網(wǎng)絡(luò)采用25G WDM技術(shù)（半有源前傳），打造超寬管道滿足“千兆5G”帶寬需求。

       我們好奇，工信部今年為何要繼續(xù)推動(dòng)大容量的千兆5G？實(shí)現(xiàn)大容量，業(yè)界更多關(guān)注頻譜和基站天線AAU部分，為何中國(guó)移動(dòng)專家要強(qiáng)調(diào)5G前傳？目前主流的5G前傳部署方案中，哪種技術(shù)是運(yùn)營(yíng)商破解5G前傳網(wǎng)絡(luò)大容量挑戰(zhàn)的利器？

【01】

5G商用發(fā)展，需要大容量前傳網(wǎng)絡(luò)

       當(dāng)前，我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)正處于高速建設(shè)期。截至2020年底，我國(guó)已開(kāi)通5G基站超70萬(wàn)個(gè)，覆蓋地市以上城市，5G套餐用戶累計(jì)發(fā)展超過(guò)3.2億，5G終端連接數(shù)突破2億。2021年我國(guó)將新增5G基站超過(guò)60萬(wàn)個(gè)。

       但就在此時(shí)，有一些5G用戶反饋，5G網(wǎng)速低于預(yù)期。我想這只是5G發(fā)展初期的一種必然要經(jīng)歷的現(xiàn)象。運(yùn)營(yíng)商自然希望在規(guī)模發(fā)展5G同時(shí)，提供極佳5G體驗(yàn)。

        我們可以從以下幾個(gè)角度去分析大容量5G的迫切性。首先，從5G網(wǎng)絡(luò)自身定位看，高帶寬、大容量是5G網(wǎng)絡(luò)最明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，運(yùn)營(yíng)商在部署5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要提供性能更佳的網(wǎng)絡(luò)。工信部領(lǐng)導(dǎo)多次強(qiáng)調(diào)，電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)要重點(diǎn)做好5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部署規(guī)劃，加快推進(jìn)主要城市的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，爭(zhēng)取早日建成覆蓋廣泛、技術(shù)先進(jìn)、品質(zhì)優(yōu)良的5G網(wǎng)絡(luò)。其次，從5G業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)角度看，隨著5G網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，越來(lái)越多的5G應(yīng)用在孵化中，未來(lái)將如雨后春筍般不斷出現(xiàn)。與4G網(wǎng)絡(luò)不同，5G網(wǎng)絡(luò)不僅需要解決人與人的連接，更需要解決物與物、物與人的連接問(wèn)題。在5G ToC領(lǐng)域，人員密集的如CBD、購(gòu)物中心、體育館等場(chǎng)景，需要優(yōu)先實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的高密度覆蓋，來(lái)有效保障5G個(gè)人用戶的高品質(zhì)體驗(yàn)；在5G ToB領(lǐng)域，5G創(chuàng)新應(yīng)用更是層出不窮。比如在媒體、醫(yī)療、智能制造、智慧礦山等20多個(gè)領(lǐng)域，行業(yè)已開(kāi)展300多種應(yīng)用探索。

       這些應(yīng)用在推動(dòng)5G商用發(fā)展的同時(shí)，也要求5G基站提供更大的容量，來(lái)應(yīng)對(duì)發(fā)展中大量終端連接下的高速上網(wǎng)保障需求。

       最后，從4G基站向5G基站演進(jìn)來(lái)看，4G時(shí)代基站回傳建設(shè)以D-RAN模式為主，5G時(shí)代C-RAN成為5G前傳網(wǎng)絡(luò)主流場(chǎng)景。行業(yè)人士普遍認(rèn)為，4G、5G將長(zhǎng)期共存。此時(shí)，4G和5G共站下每宏站纖芯需求將達(dá)到36芯至48芯，以每個(gè)C-RAN機(jī)房集中10個(gè)宏站計(jì)算則將至少需要360芯。隨著固移融合、網(wǎng)絡(luò)云化帶來(lái)的邊緣DC部署等多業(yè)務(wù)接入，運(yùn)營(yíng)商需要大容量5G承載網(wǎng)絡(luò)支撐。

       對(duì)實(shí)現(xiàn)大容量5G，段曉東的演講顯示，中國(guó)移動(dòng)重視5G前傳網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，為何？我們知道，在5G承載網(wǎng)絡(luò)中，前傳部分是連接運(yùn)營(yíng)商與用戶的“最后幾公里”，要解決數(shù)量成倍增加的5G基站部署所需的光纖資源鋪設(shè)難題，是影響5G網(wǎng)絡(luò)容量的關(guān)鍵部分。

【02】

針對(duì)大容量挑戰(zhàn)，哪種技術(shù)能勝任？

       目前行業(yè)建設(shè)的5G前傳網(wǎng)絡(luò)，在滿足大容量方面依然面臨挑戰(zhàn)。那么，目前5G前傳網(wǎng)絡(luò)有哪些技術(shù)呢？

       據(jù)中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副所長(zhǎng)張海懿介紹，5G前傳網(wǎng)在容量方面，一般基站配置為3通道單纖雙向6個(gè)波長(zhǎng)或6通道單纖雙向12個(gè)波長(zhǎng)，對(duì)于熱點(diǎn)大容量的多載頻配置，通道數(shù)量和波長(zhǎng)數(shù)量會(huì)更多。

      目前行業(yè)比較普及的5G前傳網(wǎng)絡(luò)方案有粗波分復(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）四種。

      其中，CWDM技術(shù)的6波方案供應(yīng)鏈成熟、成本較低，12波方案中，后6波受色散限制需使用EML激光器或APD探測(cè)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)；LWDM是基于以太網(wǎng)通道的波分復(fù)用（LAN WDM），需要光模塊TOSA發(fā)送端的直接調(diào)制器激光器DML，以及對(duì)應(yīng)的電吸收調(diào)制激光器EML，但EML成本更高。此外，LWDM產(chǎn)業(yè)鏈上下游還不夠成熟。

     綜上對(duì)比產(chǎn)業(yè)三種5G前傳網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方式，MWDM由于是重用25G CWDM前6波，與CWDM的產(chǎn)業(yè)鏈重疊，產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)其他兩種方案要成熟。有數(shù)據(jù)顯示，半有源MWDM方案能節(jié)省90%的前傳光纖網(wǎng)絡(luò)資源，滿足5G前傳網(wǎng)絡(luò)在大容量方面的需求。

       中國(guó)移動(dòng)研究院網(wǎng)絡(luò)與IT技術(shù)研究所副所長(zhǎng)李晗曾表示：“MWDM優(yōu)勢(shì)明顯，可以重用低成本25G WDM產(chǎn)業(yè)鏈，快速成熟滿足5G前傳12波商用，不僅可通過(guò)TEC溫控技術(shù)實(shí)現(xiàn)2倍擴(kuò)波，快速重用CWDM低成本25G DML光芯片，更可在設(shè)計(jì)DML激光器波長(zhǎng)和CWDM共外延工藝和芯片生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈，僅調(diào)整光柵設(shè)計(jì)參數(shù)。此外，采用TEC溫控的MWDM與CWDM光模塊光電器件一致，理論上成本和功耗趨同。”

【03】

MWDM方案產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)展如何？

        從中國(guó)移動(dòng)專家觀點(diǎn)可以看到，半有源MWDM方案可發(fā)揮25G波分產(chǎn)業(yè)鏈低成本優(yōu)勢(shì)，快速滿足5G商用。

       半有源MWDM產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面，中國(guó)移動(dòng)在O-RAN聯(lián)盟中，牽頭成立了Open X-haulTransport工作組（WG9）并擔(dān)任工作組主席，完成了基于WDM的前傳網(wǎng)絡(luò)、管控等Open-WDM系列標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。

       在產(chǎn)業(yè)鏈方面，中國(guó)移動(dòng)半有源MWDM產(chǎn)業(yè)鏈正在蓬勃發(fā)展。據(jù)段曉東介紹，已經(jīng)產(chǎn)業(yè)已有19家設(shè)備廠家、9家芯片廠家、9家模塊廠家以及3家控制器廠家支持MWDM技術(shù)，構(gòu)建了比較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。