淺談光纖通信在5G通信系統中的應用

張欣揚

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淺談光纖通信在5G通信系統中的應用

張欣揚

中睿通信規劃設計有限公司，廣東 廣州 510000

作為我國互聯網時代的核心支撐系統之一，光纖通信在我國當下的應用極為廣泛，而隨著我國民眾對于帶寬需求的快速增長，這就使得光纖通信近年來的發展速度尤為迅速，為此本文就光纖通信在5G通信系統中的應用展開了具體研究。

光纖通信；5G通信系統；移動前傳網絡

引言

隨著經濟與科技的快速發展，我國第五代移動通信技術的研發速度不斷加快，而從當下這一領域透露出的資料中我們不難發現，5G通信系統本身的射頻拉遠單元（RRU）將較為復雜，而這一射頻拉遠單元對于數據速率的需求也將達到上百G，這就使得低成本高效的前傳結構成為了5G通信系統研發的關鍵，而這一關鍵本身能夠在光纖通信的支持下得以較好實現。

1 移動前傳網絡（C-RNK）的基本結構

在傳統的移動通信系統中，基帶單元（BBU）與射頻拉遠單元是基站（BS）的具體組成，而二者的接口關系則在通用公共無線電接口（CPRI）中進行定義，通用公共無線電接口本身包含物理層和數據鏈路層，其本身在我國當下的應用極為廣泛。圖1為本文研究的5G通信系統中移動前傳網絡的基本結構，而結合該結構我們不難發現，移動前傳網絡本身屬于分布式結構的演進版本，由于其本身結合了云計算、多功能環境等技術，這就使得移動前傳網絡本身能夠較好滿足5G通信系統的實現需求[1]。

圖1 5G通信系統中移動前傳網絡的基本結構

2 應用光纖通信的5G通信系統前傳網絡解決方案

2.1 基于純數字信號的移動前傳網絡

對于5G通信系統中移動前傳網絡的實現來說，其本身需要得到光纖通信的支持，而這一支持在基于純數字信號的實現中就有著較好體現。受我國當下科學技術發展制約，稀疏波分復用（CWDM）結構將在很長一段時間較好滿足移動前傳網絡的部署，而稀疏波分復用結構本身具備的結構簡單、成本低、可靠性高、適合外部署等特點也是這一應用得以較好實現的原因所在。對于稀疏波分復用結構來說，國際電信聯盟為其定義了專用的稀疏波分復用結構方案，而這一方案就需要得到光纖通信的支持才能夠得以較好實現，圖2就是這一稀疏波分復用結構方案的具體展現，結合該圖我們就能夠較為直觀認識到光纖通信在基于純數字信號的移動前傳網絡中所發揮的重要作用，也能夠較好認識到5G圖2所示的WDM-PON結構對于5G通信系統站點眾多、設備種類繁多、波長管理復雜等實現的較好滿足[2]。

圖2 WDM-PON結構

2.2 基于純模擬信號傳輸的移動前傳網絡

對于5G通信系統來說，基于純模擬信號傳輸的移動前傳網絡也能夠更好滿足5G通信系統的結構復雜要求，而這一要求的滿足本身需要得到光纖通信與多入多出（MIMO）技術的支持，這樣就能夠較好實現光載中頻（IFoF）系統結構的構成，圖3為光載中頻系統結構示意圖，結合該圖我們能夠較為直觀發現光載中頻系統結構具備的有效利用緊張帶寬資源的作用，而這也使得光纖通信能夠更好滿足5G通信系統的需求，5G通信系統本身的運營成本也將由此實現較好降低。不過值得注意的是，對于應用光纖通信與多入多出技術的純模擬信號傳輸移動前傳網絡來說，其本身較為容易受到非線性失真的影響，這點需要我國5G相關研究人員予以高度重視[3]。

2.3 基于PHY功能重構的移動前傳網絡

除了上述兩方面外，基于PHY功能重構的移動前傳網絡同樣是光纖通信應用的具體組成之一，而這一應用就使得該5G通信系統的經濟性需求將得到更好滿足。對于具體基于PHY功能重構的移動前傳網絡來說，光纖通信在其中的應用需要保證帶寬速度每秒需要大于10?Gbit，而想要同時保證光纖通信能夠較好滿足5G通信系統未來發展的無線傳輸要求，我們就需要應用IQ數據壓縮技術，并適當進行這一移動前傳網絡中實現模擬和數字解決方案之間的平衡，這樣就能夠有效實現移動前傳網絡自身傳輸帶寬需求的減少、協作多點傳輸表現的增強。值得注意的是，對于本文研究的5G通信系統移動前傳網絡來說，光纖通信本身在其中發揮著舉足輕重的作用，而隨著烽火科技560?Tb/s超大容量波分復用及空分復用的光傳輸系統實驗的實現，這就標志著具備超大容量、超長距離、超高速率的光纖通信將在不遠的未來實現，而如果這一新研發的光纖通信能夠較好步入實際應用階段，5G移動通信的移動前傳網絡實現就將獲得較為有力的支持，從這種支持我們就能夠更為深入了光纖通信對于我國5G移動通信研發與實現具備的重要意義[4]。

3 結論

在本文就光纖通信在5G通信系統中應用展開的研究中，筆者選擇了5G通信系統實現中較為重要的移動前傳網絡作為研究對象，而這一研究對象的確立也使得我們能夠更為深入地了解，光纖通信自身不斷發展對于我國5G通信系統早日實現的重要意義。

[1]王東明，張余，魏浩，尤肖虎，高西奇，王江舟.面向5G的大規模天線無線傳輸理論與技術[J].中國科學：信息科學，2016（1）：3-21.

[2]崔秀國，劉翔，操時宜，周敏.光纖通信系統技術的發展、挑戰與機遇[J].電信科學，2016（5）：34-43.

[3]王凱輝，張俊文，遲楠.基于光纖傳送網的5G移動通信前傳關鍵技術[OL].光通信研究，2016（4）：52-55.

[4]本報記者鄧聰.一根光纖可實現135億人同時通話為5G大容量通信鋪路[N].中國電子報，2017-02-14（7）.

Introduction to Optical Fiber Communication in the Application of the 5G Communication System

Zhang Xinyang

In Communications Planning and Design Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510000

As one of the core of the Internet age support system in our country, the application of optical fiber communication in our country now is very broad, and as the rapid growth of the Chinese people for the bandwidth requirements, this makes the optical fiber communication in recent years the pace of development is rapid, so in this paper, the optical fiber communication in 5G communication system, the application of the concrete research,.

optical fiber communication; 5G communication system; mobile prequel to network

TN929.5

A

1009-6434（2017）04-0018-02