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无源波分技术在4G/5G前传领域应用解析

无源波分前传方案是现代通信网络中常用的一种技术,它利用WDM(波分复用)技术,将不同设备间的信号合路到一根光纤中进行传输,从而提高传输效率和节省成本。以下是对这一方案的具体解析。
首先,无源波分通过WDM技术,可以将BBU(基带单元)或DU(分布式单元)到不同RRU(远程射频单元)或AAU(有源天线单元)的电路,采用不同的波长合路到一根光纤中进行传输。比如,一个4G宏站的某个频段,如果有3个RRU,那么BBU至RRU的收发端口数为6个。在这种情况下,只需在BBU侧和RRU侧各使用一个6路的光终端复用器(OTM),就可以将所有信号合路到一根光纤中传输。
由于OTM是一种无源器件,因此各业务端口的激光模块需要采用不同的波长,也就是所谓的彩光模块。无源波分系统主要由OTM和彩光模块两部分组成。在实际应用中,需要将BBU/DU或RRU/AAU的标准波长(如1550nm或1310nm)的光模块更换为相同速率的彩光模块。
无源波分系统支持的组网结构主要有双星型和总线型。双星型组网主要用于无线前传业务,而总线型则适用于高速公路、高铁、隧道等场景的覆盖。
系统支持的业务类型与光模块相关,以10Gbps彩光模块为例,它可以支持基站前传业务、以太业务以及SDH业务等。
在系统模型及波长分配方面,系统承载无线前传业务时,通常采用6合1、12合1或18合1的模型。如果需要承载其他业务,还会用到8合1模型。由于CWDM技术最大支持18个波长,因此系统最大支持18合1的模型。超过18合1的模型则需使用DWDM技术。常见的模型使用的波长分配已在表格中列出。
在系统的光功率预算指标要求方面,由于BBU/DU与RRU/AAU间的光纤网络结构复杂,因此在考虑光缆线路长度因素的同时,还需考虑光链路中OTM的插损和活接头的数量。具体的光功率预算要求已在表格中给出。如果光纤链路长度、活动连接器数量或OTM插损与表格中的数据有较大偏差,则需重新计算光功率预算。
总之,无源波分前传方案以其高效、低成本的特点,在现代通信网络中得到了广泛应用。通过深入了解其技术原理和操作要点,我们可以更好地把握这一技术,为通信网络的建设和发展贡献力量。

1、无源波分前传方案简述

无源波分技术在4G/5G前传领域应用解析

无源波分采用WDM技术,将BBU/DU至不同RRU/AAU的电路采用不同的波长合路到一根光纤中传输。例如,一个4G宏站某个频段的S111站共3个RRU,BBU至RRU的收发端口数共6个,在BBU侧和RRU侧各采用1个6路的OTM(光终端复用器)就可以将BBU和RRU间的收发信号合路到一根光纤中传输,如图1所示。

图1 无源WDM前传方案

由于OTM是无源器件,故各业务端口光模块需采用不同的波长,即彩光模块。无源波分系统包括OTM和彩光模块2部分,使用时需将BBU/DU或RRU/AAU标准波长(常用的1550nm或1310nm)的光模块(俗称灰光模块或白光模块)替换成相同速率的彩光模块。

无源波分支持的组网结构分为双星型(见图1)和总线型(见图2)。无线前传主要使用双星型组网,总线型主要用于高速公路、高铁、隧道等场景的覆盖。

图2 无源波分的总线型组网结构

系统支持的业务主要和光模块有关,以10Gbps彩光模块为例,支持包括:基站前传业务(Option1~7)、以太业务(GE/10GE)和SDH业务(STM-4/16/64)。

2、系统模型及波长分配

系统用于承载无线前传业务时,主要采用6合1(即1根光纤传输6个波长)、12合1和18合1模型;用于其他业务承载时,还会用到8合1模型。

由于CWDM最大支持18个波长,故系统最大支持18合1的模型,超过18合1的模型则需使用DWDM。常用的模型使用的波长如表1所示。

表1 无源波分常用模型的波长分配表

尽管表中的波长均可使用(非G.652D光纤应避开1371、1391nm和1411nm波长),为便于管理,建议波长的选择应统一。

3、系统的光功率预算指标要求

由于BBU/DU与RRU/AAU间的光纤网络一般是结构复杂的ODN(光分配网),故BBU/DU和RRU/AAU的光功率预算除考虑光缆线路的长度因素外,还要考虑光链路中OTM的插损和活接头的数量。OTM的插损见表2。

表2 OTM插损参考表

通常,市区BBU/DU与RRU/AAU间的光纤链路长度一般不超过10.0km,链路中的活接头数量约8个,则系统的光功率预算需满足表3的要求。

表3系统的光功率预算表

若光纤链路长度、活动连接器数量或OTM插损与表3中有较大偏差,应重新计算。

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