表1 O-band CWDM的中心波长分配

采用标准化、模块化架构,使得设备可实现低成本灵活配置,例如实现一个基站一根光纤的前传多方向汇聚。这种配置模式完全匹配5G前传需要(S111配置需要6个光方向收发),能够以6波为单位将分散在多个基站位置点的高速光连接在综合业务接入点进行多方向的大汇聚、大集中,是构造C-RAN大集中的最佳方案。

另一方面,可以共享在数据中心商用规模巨大的、成熟的光模块产业链,可以通过PIN/APD(光电二极管/雪崩二极管)、DML/EML(直接调制激光器/电吸收调制激光器)、NRZ/PAM4(非归零码/脉冲幅度4电平调制)、CWDM/LWDM(粗波分复用/局域网波分复用)、波片/AWG(阵列波导光栅)、PIC/PLC(光子集成电路/平面波导电路)、BiDi/非BiDi(单纤双向)、灰光/彩光、室内/室外等标准光模块的灵活选择配置,来满足各种速率、各种传输距离和各种线路功率预算的指标要求。

2.2两端全无源的低成本双星形WDM架构

5G前传的高速光纤连接需求让运营商普遍面临接入光缆匮乏的痛点,而已在干线和核心网络广泛使用的波分复用(WDM)系统能够在单根光纤上就可非常简单地提供40波,甚至多达96波的波长通道。因此我们完全可以顺理成章地将WDM技术引入到前传网中,让WDM为前传网,简单、快速地提供大量波长通道(相当于提供了大量的虚拟光纤),这样就可以大大节约前传网的接入光纤使用量,解决运营商接入光纤匮乏的痛点问题。

针对光纤直驱需要消耗大量光纤资源的问题,我们提出了面向5G前传的低成本的新型波分复用(WDM)设备的原理架构如图2所示。为了降低成本,该创新方案首先采用无中继放大、无DCM(色散补偿模块)、无中间OADM(光分插复用器)跳接的设计思路,核心架构采用两端全无源的双星型组网拓扑。

图2 两端全无源的双星形纯透传直连的WDM直驱结构

在两端全无源的双星形波分复用(WDM)方案中,在AAU一侧直接采用彩光模块( 6/12/18波)和无源合分波器件,无源合分波器不需要带电工作,完全可以部署在野外的分纤箱、接头盒、光交箱等处。在基带站点DU侧,也全部采用彩光模块,由无源合分波器进行波长复用/解复用,实现AAU到DU对应波长的连接。

该方案的突出特点就是在线路侧只需一根工作纤芯,对主干光纤资源消耗极低;而且远端系统无需供电,具备室外部署能力。可以实现点到点、环网、星型和链型等多种组网场景需求。但该方案有一个麻烦点就是每个汇聚方向所使用的波长必须要按固定顺序排列,两端所使用的光模块是一一对应的,因此需要全WDM系统统一规划。