基于25G WDM-PON的5G前傳方案

光纖在線編輯部  2019-07-22 12:24:40  文章來源:綜合整理  版權所有,未經許可嚴禁轉載.

導讀:隨著5G部署進程加速,運營商開始考慮和規劃5G承載網絡的建設。相比4G,5G對承載網絡在帶寬、時延、同步、可靠性、靈活性等方面提出了更高的要求。5G前傳網絡作為承載網絡的重要組成部分,不僅要滿足上述要求,還需要面臨數量成倍增加的5G基站部署所需的光纖資源鋪設難題。

作者: 覃業文 中興通訊

    隨著5G部署進程加速,運營商開始考慮和規劃5G承載網絡的建設。相比4G,5G對承載網絡在帶寬、時延、同步、可靠性、靈活性等方面提出了更高的要求。5G前傳網絡作為承載網絡的重要組成部分,不僅要滿足上述要求,還需要面臨數量成倍增加的5G基站部署所需的光纖資源鋪設難題。

    在5G新建或熱點區域,由于C-RAN前傳架構可以幫助運營商降低DU站址租賃費用、維護成本和功耗,受到了運營商的青睞。依據3GPP的規范定義和業界的發展方向,C-RAN前傳架構下的技術要求如下。

-數據接口和速率:標準化25Gbps eCPRI前傳接口是主流技術選擇;

-時延:應具備低時延特性,前傳時延單向不超過100μs;

-同步:應支持同步信號傳輸,滿足5G基本業務±1.5μs同步要求;

-光功率預算:支持5G前傳技術方案所對應的鏈路光功率預算要求;

-管理:支持設備管理、業務配置和監測、故障診斷等管理功能;

-其他:如單纖雙向傳輸技術有利于節約前傳網絡的光纖用量,降低成本。

但當前的C-RAN前傳架構的光纖直連方案會消耗大量的光纖資源,部署成本高,運營商迫切需要一種更經濟高效的解決方案。

基于25G WDM-PON的5G前傳技術

25G WDM-PON是WDM和TDM-PON技術的有機結合體,具有如下技術特性:

-物理點到多點拓撲,采用合/分波器實現波長路由,節省光纖;

-邏輯點到點拓撲,OLT和ONU通過獨立波長通信,波長通道間相互隔離;

-單波長可支持25Gbps速率,滿足eCPRI信號承載要求;

-ONU采用無色可調技術,可實現波長靈活調配和路由,降低ONU的部署成本;

-AWG損耗大約為5.5dBm,光功率預算可滿足10km部署要求,比傳統的Splitter衰減更小。

在C-RAN前傳架構下,25G WDM-PON前傳技術相比光纖直連、無源波分以及有源波分等前傳技術,具備更多優點:

-技術匹配度高:25G WDM-PON技術可滿足5G前傳組網的接口、速率、時延等要求,該技術將在2019—2020年進行試商用,匹配5G商用部署節奏。

-建設成本低:大量運營商的固網FTTH ODN已經建設完成并應用,利舊已有的FTTH ODN資源,實現5G前傳和FTTH光纖、管道等資源共享,可大幅度節省主干光纖,降低光纜規劃部署難度以及綜合造價,具備較高的經濟性。

-部署快捷:FTTH ODN網絡可靈活面對未來5G基站網格式建設方式,通過配纖光纜調配,快速提供前傳鏈路;可通過SFP ONU,提供免上電快捷部署于AAU設備的能力。

-運維簡單:局端設備集中部署在接入機房可實現集中維護,提高運維效率。

基于TITAN平臺的5G前傳方案

為應對5G前傳部署中新的需求和挑戰,中興通訊提出基于下一代光接入平臺TITAN的5G前傳解決方案。該方案利用優質豐富的寬帶光纖網絡資源,實現5G與FTTH的融合(FMC),滿足高密小區5G+FTTH綜合業務接入場景和5G室分承載場景的技術要求。

TITAN提供12口高密度25G WDM-PON線卡,每個PON口是一個擁有獨立波長的獨享通道,用于1個AAU eCPRI前傳承載,實現對5G前傳的支持;支持20個獨享通道,可通過WDM合波器匯聚到一根主干光纖里傳輸,相比光纖直連方案可節省90%以上的主干光纖(見圖1)。TITAN平臺提供獨創的“TDM-Like”低時延交換通道,無需5G AAU數據的緩沖、轉發、路由、搜索等過程,基于核心自研芯片實現固定碼塊捷徑轉發,保障前傳業務在OLT&ONU設備的處理時延低于7μs。在OLT和DU共機房部署時,系統轉發時延小于57μs(含10km光纖50μs時延),比5G URLLC時延要求(100μs)低43%。



TITAN支持基于接入業務類型的網絡切片(見圖2),滿足5G前傳業務的網絡分片要求。5G前傳接入可具有獨立OLT上聯端口,OLT下行可按PON口/PON板2個等級按需切分,并支持基于ONU的切片,從而為5G前傳接入提供分權分域管理和差異化QoS保障。



同時,中興通訊創新性地提出了在PON OLT平臺支持內置刀片,滿足時延敏感型業務的解決方案,TITAN也是業界首個提供內置刀片服務器的PON OLT平臺。內置的刀片服務器作為NFVI基礎設施,運營商可自用或出租給第三方使用,同時為移動和固網業務提供邊緣計算能力,緩存加速5G實時視頻業務或為未來提供更多增值業務,增強用戶QoE體驗,并降低數據中心的壓力。
基于TITAN平臺的5G前傳25G WDM-PON解決方案,具有以下亮點。

-省光纖:共享FTTH ODN,可節省90%以上的主干光纖;

-低時延:獨創TDM-Like低時延交換通道,OLT&ONU設備處理時延低于7μs,滿足5G URLLC業務要求;

-易管理:為5G前傳接入提供獨立網絡切片,實現分權分域管理和差異化QoS保障;

-易擴展:首創OLT內置刀片支持多業務接入邊緣計算,作為NFVI靈活部署固移業務,滿足FMC部署,幫助運營商實現網絡轉型和運營轉型。

產業鏈進展

中興通訊是WDM-PON技術標準制定的核心成員和主要貢獻者。2017年6月,中興通訊擔任ITU-T G.sup.5GP項目的白皮書編輯,積極推動PON技術實現5G前傳技術標準;2017年12月承辦了“FSAN和ITU-T SG15 Q2會議”,與業界共同探討WDM-PON 5G前傳方案;2018年2月,在ITU“面向5G應用的單纖雙向點對點標準”組中擔任聯合編輯。同時,中興通訊致力于25G WDM-PON光器件產業推進,長期與業界領先光模塊制造商進行深度技術合作,共同推進產業鏈的成熟和發展。

中興通訊與運營商密切合作,共同推進技術規范的制定和技術驗證等工作。2018年12月,中興通訊聯合中國電信在蘇州5G外場率先完成業界首個基于N×25G WDM-PON的5G前傳現網驗證,驗證內容涵蓋傳輸性能、波長自動調諧下發、長時間穩定性等多方面。N×25G WDM-PON設備連接支持標準eCPRI接口的5G DU和AAU設備,OLT和ONU業務時延可低至7μs,完美滿足5G超低時延要求。驗證結果表明,25G WDM-PON可穩定透明地承載5G前傳業務,業務速率及轉發時延與采用點到點光纖直連方式相當。

2019年,中興通訊將持續與業界協同,推進產業合作,推動25G WDM-PON技術的進一步完善、成熟和商用。
光纖在線

光纖在線公眾號

更多猛料!歡迎掃描左方二維碼關注光纖在線官方微信

相關產品

微信掃描二維碼
使用“掃一掃”即可將網頁分享至朋友圈。
百人牛牛应用