無源波分設(shè)備在5G傳輸中的應(yīng)用

王迎輝 劉波

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的進步以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，我國的通信技術(shù)也在不斷的進行更新，如今5G技術(shù)已經(jīng)得以研發(fā)和廣泛推廣，我國國內(nèi)各大通信運營商也在積極進行5G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)，這對于傳輸網(wǎng)寬帶的容量也提出了更高的標(biāo)準要求，原有的4G傳輸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足5G技術(shù)的傳輸需求，無源波分技術(shù)的應(yīng)用主要針對原有4G傳輸網(wǎng)絡(luò)的擴容問題進行了有效的解決，實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)與技術(shù)發(fā)展。本篇文章首先介紹無源波分技術(shù)的原理和結(jié)構(gòu)，再討論目前的傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀，最后結(jié)合5G前傳建站模式談一談無源波分設(shè)備在5G傳輸中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無源波分設(shè)備;5G傳輸;應(yīng)用研究

步入信息時代以來，我國的通信技術(shù)就在持續(xù)的快速發(fā)展，從上世紀7、80年代開始，無線通信技術(shù)就在不斷的進步，短短幾十年間，通信技術(shù)就發(fā)生了巨大的變革，并逐漸實現(xiàn)了智能化建設(shè)，信息傳輸速度、距離都在不斷的擴大。2019年，隨著國家工信部開始正式發(fā)放5G商用許可開始，5G技術(shù)正式登陸市場，開始進入人們的生活中，而原有的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、傳輸線路等在容量上的要求也不斷提高，整體的基站數(shù)量上和光纜資源方面的不足逐漸凸顯，這就需要針對傳輸網(wǎng)絡(luò)的容量進行升級和數(shù)量的增添，如此才能夠?qū)崿F(xiàn)5G傳輸需求的滿足。無源波分技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用很好的緩解和解決了4G傳輸網(wǎng)的容量問題，為5G傳輸提供了很好的保障。

一、無源波分技術(shù)的原理和結(jié)構(gòu)概述

目前所應(yīng)用的無源波分技術(shù)主要的原理在于通過WDM技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)不同波長、載有一定信息的光信號進行耦合，使其形成一束，并通過一條光纖進行信息的傳輸。通常情況下，WDM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)單一光纖同時進行多路信號的傳輸，其能夠做到將信號相匹配的特定波長的光針對每一路信號實現(xiàn)信息傳輸，并在接收端進行不同波長光信號的分離。其中所應(yīng)用的無源波分設(shè)備為OTM，其能夠利用各端口波長的長短不同的彩光模塊實現(xiàn)光的發(fā)射，再利用無源波分復(fù)用設(shè)備進行不同波長信號的分波和合波[1]。一般來講，在實際的應(yīng)用中通常是通過三種無源波分設(shè)備系統(tǒng)模型來進行光信號的傳輸?shù)摹Ｖ饕ǎ簡胃饫w進行6個波長的光纖傳輸、單根光纖進行12個波長的光纖傳輸和單根光纖實現(xiàn)18個波長的光纖傳輸。

二、傳輸網(wǎng)目前的現(xiàn)狀

信號傳輸是實現(xiàn)現(xiàn)代寬帶傳輸系統(tǒng)運行的重要核心，傳輸網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)主要是由不同路由系統(tǒng)所組成的。其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性是實現(xiàn)信號傳輸?shù)幕A(chǔ)，一般是進行雙向切換鏈路。而當(dāng)前所應(yīng)用的傳輸網(wǎng)在使用方面已經(jīng)持續(xù)了較長的時間，傳輸網(wǎng)當(dāng)中所使用的光纜PMD由于偏大而為功能維護工作帶來了很大的難度，并且由于投入時間過長，常常在運行時傳輸效率較低，這也是目前急需進行傳輸網(wǎng)改進和更新的主要原因，需要技術(shù)人員不斷的進行技術(shù)的提升和持續(xù)進行操作的調(diào)整以及優(yōu)化，如此才能夠滿足現(xiàn)代5G傳輸?shù)男枨骩2]。

三、當(dāng)前5G傳輸前傳建站模式概述

原有的4G網(wǎng)絡(luò)傳輸主要是通過基站和傳輸網(wǎng)進行信號的傳遞，但其由于資源有限和早期建站模式的影響，在進行連接溝通時需要通過聯(lián)絡(luò)光纜和基站實現(xiàn)信號的傳播，在整體的速度和規(guī)模以及功能穩(wěn)定性上由于沒有實現(xiàn)C-RAN的廣泛應(yīng)用[3]。通常移動網(wǎng)絡(luò)主要是使用BBU、RRU共站址的分布式組網(wǎng)方式進行部署，這種組網(wǎng)方式能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效利用，并且較為經(jīng)濟，傳輸速度較快，發(fā)展到如今正在推廣的5G傳輸，其將會使用C-RAN為主要的建站模式，5G的前傳鏈路多為光纖直接接入AAU自動接聽單元，其是通過2芯的光纜接入到網(wǎng)機房的DU，通常5G傳輸會進行C-RAN方式接入，其主要劃分為DU小集中和DU大集中兩種，其所能夠?qū)?yīng)的距離是保持在10公里范圍內(nèi)，而NB-lo基站使用C-RAN的方式是在原有的RRU到BBU機房的光纜纖芯基礎(chǔ)上進行C-RAN與BBU機房之間光纜纖芯的成倍數(shù)增設(shè)，以此為例可以看出，無論是4G，還是5G，其要想實現(xiàn)基站建站模式的改進或升級，都需要在光纖資源上按照實際需求進行增設(shè)[4]。

四、無源波分設(shè)備在5G傳輸中的應(yīng)用

無源波分主要是針對無源光層進行模塊化的設(shè)計，其中重要的核心部分是在RRU上進行無源波分設(shè)備模塊的插入，讓其能夠產(chǎn)生對CPRI的多速率自適應(yīng)功能和L1/L0層鏈路性能檢測的功能，如此就能夠利用分光模式來實現(xiàn)主干光纖的使用效率有效的增強，再利用有緣WDM設(shè)備進行無源波分設(shè)備模塊與BBU集中點的連接，最大程度上發(fā)揮出OAM的功能，并實現(xiàn)傳輸運維水平的強化，并未基站E2E和主干環(huán)提供高質(zhì)量和高效率的保護，讓其運行更加穩(wěn)定和安全。

無源波分設(shè)備模塊目前在5G傳輸中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在一下幾個方面：

第一，體現(xiàn)在將4G基站的不共站址、有纖芯的5G新基站在進行配線光纜的鋪配后實現(xiàn)5G基站的點到光交之間的連接，使光交到匯聚機房接入主干光纜利舊且資源會較為緊湊，而現(xiàn)網(wǎng)4G前傳不做改造，使用無源波分彩光技術(shù)進行5G前傳的設(shè)立，以無源6波和波器彩光模塊進行系統(tǒng)的相應(yīng)更新配置[5]。

第二，5G基站的建設(shè)需要以4G基站為共址，以無纖芯、4G騰退光纖進行新建，這就意味著可以使用4G和5G分別進行無源波分設(shè)備使用和無源波分混合傳輸技術(shù)予以實現(xiàn)。

第三，針對目前的主干光交纖芯不足的問題，配線光交有纖芯的5G基站建設(shè)，則考慮使用無源分光器設(shè)備進行主干光交的功能配置，使配線纖芯能夠獨立布放，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)主干纖芯的有效節(jié)約。

結(jié)束語：

結(jié)合上述文章內(nèi)容所述，無源波分技術(shù)雖然在整體的使用和布設(shè)方面仍遠遠沒有達到熟練應(yīng)用的狀態(tài) ，但在當(dāng)前的5G傳輸建設(shè)階段，對其組網(wǎng)模式的應(yīng)用 也能夠有效發(fā)揮出一定的功能，根據(jù)無源波分設(shè)備目前的應(yīng)用情況來看，未來必然會在技術(shù)人員的努力下，實現(xiàn)更多功能的接入和發(fā)揮作用 ，降低對纖芯的數(shù)量上的應(yīng)用，實現(xiàn)纖芯的節(jié)省，并不斷提升5G傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性與穩(wěn)定性，為通信的現(xiàn)代化提供更多的技術(shù)支持。

參考文獻：

[1]蘇毅，馮邦宇.基于無源波分復(fù)用的5G前傳擴芯方案[J].無線互聯(lián)科技，2019，16（12）：13-14.

[2]鐘旻.毫米波在5G應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)[J].數(shù)字通信世界，2019，169（01）：9-12.

[3]查先毅，張傳達，邢國際.5G典型應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶來的變革探討[J].通信與信息技術(shù)，2018，No.234（04）：40-43.

作者簡介：

王迎輝（1981-2），男，漢族，吉林長春人，通信工程學(xué)士，任職于吉林吉大通信設(shè)計院股份有限公司工程師，研究方向：5G無線通信。

劉 波（1975年5月），男，漢族，吉林長春人，通信工程學(xué)士，任職于吉林吉大通信設(shè)計院股份有限公司工程師，研究方向：5G有線通信。