光纖傳輸網的5G移動通信前傳技術分析

董曦

摘 要 本文分析了5G移動通信建設過程中的通信前傳技術，為有效的光纖傳輸提供了多種可能性，從波分復用前傳技術，時分復用的前傳技術，光載中頻信號傳輸前傳技術以及PHY 功能重構前傳網絡等多種角度為5G移動通信前傳技術的研發提供了視角。

關鍵詞 光纖傳輸網；5G移動通信；前傳技術

在科學技術快速發展的背景下，通信網絡技術也得到了快速地革新，5G通信網絡建設已經成為各大通信運營商重要的研究課題，與4G運行相比能夠實現更為高效快捷地網絡運行。

1 移動通信前傳技術

隨著云無線接入網以及集中式接入網的建設，移動通信前傳網絡的建設已經成為目前通信網絡重要的研究方向，在5G通信網絡的建設發展過程中要求積極建立有效的光纖傳輸網絡。5G通信網絡中的RRU對扇區、天線數量以及信號寬帶等提出了更高的要求，RRU的數據傳輸速度已經能夠達到上百億。采用傳統形式下的CPRI 連接方式已經難以有效達到網絡建設的需要。移動通信前傳技術的建設與發展迫在眉睫，能夠有效降低經濟成本，同時實現較為高效地光纖網絡傳輸[1]。

傳統的基站即BS包含了具有射頻傳輸和接收功能的RRU以及能夠進行數字信號處理功能的BBU。通過CPRI以及OBSAI進行接口連接。CPRI具有數據鏈路層以及物理層等部分，是目前應用較為廣泛的接口協議之一。C-RAN的運用能夠在5G網絡的建設過程中創造更大的經濟效益，促進通信運營商積極進行技術革新。

2 光纖傳輸網的5G移動通信前傳技術分析

在5G通信網絡快速建設與發展的背景下，光纖傳輸網的5G移動通信前傳技術開發中充分運用了波分復用前傳技術，時分復用的前傳技術，光載中頻信號傳輸前傳技術以及PHY 功能重構前傳網絡。

2.1 運用波分復用前傳技術

波分復用前傳技術在5G移動通信網絡的運用中較為簡便快捷，同時其成本也較低，在傳統5Gbit/s與的2.5bit/s運行的基礎之上構建CPRI，具有較強的運行效率，能夠有效適應室內的相關設置。在系統運用中建立了兩條鏈路，首先是信息傳輸，其次是信息傳輸監控。在具體的使用過程中能夠有效監控光纖的需求量，但是同時也需要對網絡運行管理進行有效維護。在具體的運用過程中需要利用放射式半導體放大器實現無色收發機的功能。在5G移動通信建設過程中需要設置比較多的光模塊類型以及數量，但是在中站點的建立上難以有效滿足系統的運行需要。在系統的傳輸設置上可能難以滿足波分復用前傳技術的運行需要，由此應當結合具體的實施情況采取相應的應對方案[2]。

2.2 運用時分復用的前傳技術

在目前5G移動通信的前傳上可以充分運用時分復用的前傳技術。與傳統的C-RAN技術不同，在C-RAN系統中可以運用時分復用無源光網絡，具有較強的適用性，同時由于其是在RRU中進行基帶處理，因此會在一定程度上延長數據的傳輸時間。要求在RRU基帶處理之前完成數據傳輸，同時在將無線調度充分完成之后再進行MAC 幀數據的傳輸工作。在數據傳輸至ONU的過程中可以有效發揮TDM-PON 的廣播特性，在充分進行各種有效的前期規劃工作之后，只需要將已經被ONU選中的數據及時傳送至RRU，這種數據傳輸方式有效拓展了前傳網絡的有效帶寬，同時也延長了數據傳輸的時間[3]。

2.3 光載中頻信號傳輸前傳技術的利用

在5G通信網絡的運行之下，增加了RRU結構的復雜性，在數據傳輸過程中需要充分運用到MIMO（多入多出）技術。

在RRU運行過程中如果存在M個扇區位置，分別存在N根天線們，由此在RoF即光載無線的鏈路之中就具有M×N個中頻載波。與傳統WDM運行模式相比，IFoF系統能夠同時進行多項中頻傳輸，采用的處理方式是將WDM復用至一根光纖之上。由此，IFoF系統的運用能夠對緊張的寬帶資源進行充分利用，同時建立了一種有效管理波長的方式，降低了經濟投入。但是在系統傳輸過程中，LD半導體激光器自身的性質會影響到傳輸容量。同時長期演進增強系統即LTE-A系統的使用在信號傳輸過程中容易受到非線性失真因素的影響，這是由于其自身比較高的峰均功率比即PAPR數值所決定的[4]。

2.4 PHY 功能重構前傳網絡的運用

在5G光纖傳輸網絡的建立過程中要求有效降低其經濟成本，在經濟投入與光纖傳輸之間達到最佳匹配。光傳輸帶寬應當不高與10 Gbit/s。IQ數據壓縮技術的運用一般能夠達到50%-30%的壓縮比值，難以有效適應目前快速發展的網絡對光纖傳輸的要求。基于5G移動通信網絡快速發展的需要，可以采取改變RRH 和BBU之間的功能分割點的策略，最終達到有效模擬與數字解決之間的充分結合。在具體的建設過程中可以采用分割物理層處理即SPP的解決方式，充分有效地構建COMP即協作多點傳輸，同時也有效降低光傳輸帶寬，具有較高的應用空間。

在具體的使用過程中，充分將SPP中的BS功能切分為了無線信道編碼以及其他相關的PHY結構類型。下行鏈路的無線數據帶寬的具體運行方式對移動前傳網絡的最大光傳輸帶寬具有極大的影響作用，能夠產生相似于MAC與PHY之間的分割形式。即使由于MIMO的處理功能在一定程度上被分散，但是其技術依然達到了相對比較完善的程度，能夠有效接受并傳輸一些額外信號。

3 結束語

隨著目前通信技術的快速發展，5G網絡建設已經行進在路上，對光纖網絡傳輸提出了更高的要求，要求能夠有效建設高性能以及高速率的前傳網絡。目前已經得到開發與運用的光纖傳輸網的5G移動通信前傳技術運用方式包括波分復用前傳技術、時分復用的前傳技術、光載中頻信號傳輸前傳技術以及 PHY 功能重構前傳網絡等，在模擬與數字之間積極尋求有效平衡，對5G網絡的建設提出了更高的要求。

參考文獻

[1] 刁玉邦.基于光纖傳送網的5G移動通信前傳關鍵技術[J].通訊世界，2017，（8）：10-11.

[2] 潘國祥.芻議光纖傳送網下的5G移動通信前傳關鍵技術[J].通訊世界，2017，（6）：119-119.

[3] 王光全，沈世奎.滿足5G承載新需求G.metro技術優勢明顯[J].通信世界，2017，（24）：47-47.

[4] 陳秀娟.5G移動通信網絡關鍵技術分析與研究[J].中國新通信，2017，19（7）：4-5.