無源波分設備在5G傳輸中的應用

王迎輝 劉波

摘要：隨著科學技術的進步以及網絡技術的快速發展，我國的通信技術也在不斷的進行更新，如今5G技術已經得以研發和廣泛推廣，我國國內各大通信運營商也在積極進行5G網絡的大規模建設，這對于傳輸網寬帶的容量也提出了更高的標準要求，原有的4G傳輸網絡已經無法滿足5G技術的傳輸需求，無源波分技術的應用主要針對原有4G傳輸網絡的擴容問題進行了有效的解決，實現5G網絡的大規模建設與技術發展。本篇文章首先介紹無源波分技術的原理和結構，再討論目前的傳輸網現狀，最后結合5G前傳建站模式談一談無源波分設備在5G傳輸中的應用。

關鍵詞：無源波分設備;5G傳輸;應用研究

步入信息時代以來，我國的通信技術就在持續的快速發展，從上世紀7、80年代開始，無線通信技術就在不斷的進步，短短幾十年間，通信技術就發生了巨大的變革，并逐漸實現了智能化建設，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放5G商用許可開始，5G技術正式登陸市場，開始進入人們的生活中，而原有的網絡傳輸設備、傳輸線路等在容量上的要求也不斷提高，整體的基站數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絡的容量進行升級和數量的增添，如此才能夠實現5G傳輸需求的滿足。無源波分技術設備的應用很好的緩解和解決了4G傳輸網的容量問題，為5G傳輸提供了很好的保障。

一、無源波分技術的原理和結構概述

目前所應用的無源波分技術主要的原理在于通過WDM技術的應用實現不同波長、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技術能夠實現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。其中所應用的無源波分設備為OTM，其能夠利用各端口波長的長短不同的彩光模塊實現光的發射，再利用無源波分復用設備進行不同波長信號的分波和合波[1]。一般來講，在實際的應用中通常是通過三種無源波分設備系統模型來進行光信號的傳輸的。主要包括：單根光纖進行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18個波長的光纖傳輸。

二、傳輸網目前的現狀

信號傳輸是實現現代寬帶傳輸系統運行的重要核心，傳輸網絡的結構主要是由不同路由系統所組成的。其結構的穩定性和完整性是實現信號傳輸的基礎，一般是進行雙向切換鏈路。而當前所應用的傳輸網在使用方面已經持續了較長的時間，傳輸網當中所使用的光纜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改進和更新的主要原因，需要技術人員不斷的進行技術的提升和持續進行操作的調整以及優化，如此才能夠滿足現代5G傳輸的需求[2]。

三、當前5G傳輸前傳建站模式概述

原有的4G網絡傳輸主要是通過基站和傳輸網進行信號的傳遞，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絡光纜和基站實現信號的傳播，在整體的速度和規模以及功能穩定性上由于沒有實現C-RAN的廣泛應用[3]。通常移動網絡主要是使用BBU、RRU共站址的分布式組網方式進行部署，這種組網方式能夠實現資源的有效利用，并且較為經濟，傳輸速度較快，發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，其所能夠對應的距離是保持在10公里范圍內，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上進行C-RAN與BBU機房之間光纜纖芯的成倍數增設，以此為例可以看出，無論是4G，還是5G，其要想實現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[4]。

四、無源波分設備在5G傳輸中的應用

無源波分主要是針對無源光層進行模塊化的設計，其中重要的核心部分是在RRU上進行無源波分設備模塊的插入，讓其能夠產生對CPRI的多速率自適應功能和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主干光纖的使用效率有效的增強，再利用有緣WDM設備進行無源波分設備模塊與BBU集中點的連接，最大程度上發揮出OAM的功能，并實現傳輸運維水平的強化，并未基站E2E和主干環提供高質量和高效率的保護，讓其運行更加穩定和安全。

無源波分設備模塊目前在5G傳輸中的應用主要體現在一下幾個方面：

第一，體現在將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，而現網4G前傳不做改造，使用無源波分彩光技術進行5G前傳的設立，以無源6波和波器彩光模塊進行系統的相應更新配置[5]。

第二，5G基站的建設需要以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備使用和無源波分混合傳輸技術予以實現。

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，則考慮使用無源分光器設備進行主干光交的功能配置，使配線纖芯能夠獨立布放，這樣就能夠實現主干纖芯的有效節約。

結束語：

結合上述文章內容所述，無源波分技術雖然在整體的使用和布設方面仍遠遠沒有達到熟練應用的狀態 ，但在當前的5G傳輸建設階段，對其組網模式的應用 也能夠有效發揮出一定的功能，根據無源波分設備目前的應用情況來看，未來必然會在技術人員的努力下，實現更多功能的接入和發揮作用 ，降低對纖芯的數量上的應用，實現纖芯的節省，并不斷提升5G傳輸網絡的可靠性與穩定性，為通信的現代化提供更多的技術支持。

參考文獻：

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

[2]鐘旻.毫米波在5G應用中的關鍵技術[J].數字通信世界，2019，169（01）：9-12.

[3]查先毅，張傳達，邢國際.5G典型應用對網絡設備帶來的變革探討[J].通信與信息技術，2018，No.234（04）：40-43.

作者簡介：

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