5G前傳網絡帶來的測量新挑戰

隨著5G網絡的不斷建設，5G時代已經到來。5G帶來了高帶寬，廣連接，高容量，低時延等特點。5G基站分為宏站、微站和皮站。由于5G頻段更高，基站的覆蓋范圍縮短。其中，宏站覆蓋范圍在200米以上，微基站覆蓋范圍在100米左右，皮基站用于室分，覆蓋范圍幾十米。5G移動承載網絡圍繞著這些技術特性。采用大規模超密集基站部署，基站拉遠光纖替代傳統的饋線電纜。為了實現5G信號的全覆蓋，5G宏基站數量約為4G基站的2倍，小基站數量為4G基站的3倍?；緮盗康谋对鰧⒋呱?/span>5G承載網對光纖光纜資源的大量需求。巨量基站、海量的物聯網接入、光纖化室內分布以及智慧城市的建設。我們即將面對的是一個龐大的光纖5G前傳網絡。光纖的部署將成為前傳通信的重要組成部分。

目前國內運營商的5G前傳網絡有幾種組網方式：光纖直驅、無源WDM、有源OTN等。

光纖直驅方案

光纖直驅方案分為單芯單向和單芯雙向（Bi-direction，BIDI）兩種。AAU和DU設備上分別安裝白光模塊，需要的光纖資源分別為6芯/3芯，如下圖。單芯單向采用1310nm波長，單芯雙向采用1270nm/1330nm波長。光纖直驅方案建設成本低，時延特性好，因此成為運營商5G前傳的主要的方案之一。但由于一個基站三個天線扇區，一個基站就需要6芯光纖，光纖資源消耗很高。

無源WDM方案

無源WDM方案也是目前運營商主要的前傳組網方式，WDM技術可大幅節省光纖資源。WDM方案包括CWDM粗波分和DWDM密集波分兩種。25G CWDM前傳方案采用無源合/分波+彩光直驅方案，DU前端配置光合波器OMD，AAU節點配置光分插復用器OAD，AAU和DU之間采用1芯光纜。目前業界25G CWDM方案一般為6波或者12波，從1271nm-1611nm，通道間隔20nm。其中O波段的前6波用于5G前傳。12波方案用于4G和5G系統混傳。采用單芯雙向WDM技術，可以大幅節約光纖資源。另外，WDM方案引入了合/分波器，線路整體結構復雜、損耗較高，因此在WDM方案里功率預算是一個關鍵問題。

方案優點：節省光纖資源、成本較低、安裝簡單。方案缺點：結構復雜，網絡對功率預算要求較高，缺少監控和運維管理手段，沒有保護倒換措施。

OTN方案
OTN方式信號承載，采用時分復用的技術。接入OTN設備客戶側，映射和復用成高速的OTN信號并轉換成彩光接口，進行波分復用后在一對光纖中傳輸，大幅節省光纖資源。有源OTN也成為5G前傳網絡探討的方案。如下圖所示，AAU站點和DU兩端設置有源OTN設備，支持多個AAU通過OTN技術共享光纖資源。AAU和DU設備上各設置1個有源OTN設備，一般占用2芯主干光纖。

采用OTN技術，通過時分復用技術可節省大量光纖資源，同時OTN帶有豐富的開銷管理字節，可以給網絡提供更豐富的OAM功能和故障診斷能力，并可以支持網絡保護。這一點是其他組網方式不具備的。但由于OTN設備是有源的，在前傳網絡組網中面臨成本較高、網絡復雜等問題。

另外還有WDM-PON方案，AAU和DU兩端分別設置ONU和OLT，通過光分路器組成P2MP型PON網路。

上述的5G前傳組網方式各有優缺，適用的場景也各不相同。從現階段來看，光線直驅方案結構簡單、安裝及維護簡便，技術最成熟，光纖直驅方案作為光纖資源充足場景的5G前傳首選方案。而WDM技術承載方案，可以節約大量的光纖資源。隨著規模部署，WDM方案越來越被運營商青睞。

面對海量的光纖資源，如何有效的管理、維護、利用光纖網絡，將成為5G前傳網絡的新挑戰。我們知道無論光纖直驅還是WDM組網方式，目前都還屬于光纖基礎網絡 “啞資源”，受限于無源特性，近似“黑盒”的管理效率低下，且極易出錯?！耙虼?，如何充分有效地利用FTTx大建設的光纖光纜等基礎設施資源，將成為運營商5G和智慧城市低成本建設和差異化競爭的利器?！?G前傳網絡的光纖檢測、管理和維護成為了重中之重。

在這里我們簡單介紹一下5G前傳網絡的光纖檢測新技術。