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5G丨5G承载网对于光纤光缆有什么样的要求?

2020-11-09 09:00:55 深圳市海誉光通讯技术有限公司 阅读

5G网络主要实现以下三类典型应用场景:

增强型移动宽带eMMB(理论下载速度可达20Gb/s)

超高可靠低时延通信uRLLC(理论时延可达1ms)

大规模机器通信mMTC(每平方公里百万级连接数)

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除了要满足微秒级的端对端业务布署,实现架构化和扁平化,减少光缆绕转路由,引进MEC(移动边缘计算)和微秒级的超低时延设备,此外还要降低成本。
5G网络建设基站形态复杂,管道、光缆纤芯资源消耗大,不同场景下,网络的特性是不同的,所以对光纤传输的性能提出了不同的要求,5G网络对光纤光缆需要更加的多元化,例如需要高抗弯、小型化和高密度等。下面介绍一个各个网路层的光纤应用。

5G承载网络结构

5G承载网包括局域网省干网两个层面,其中城域网包括城域网接入层,城域网汇聚层和核心层,骨干网包括省内/省际干线。2.png

上面有一文5G承载网架构的详细介绍

城域接入层光纤要求

城域接入层分为5G前传和5G中传/回传两个阶段

5G前传

前传有D-RAN(分布式无线接入网)和C-RAN(集中式无线接入网)两种场景。
C-RAN可细分为C-RAN小集中和C-RAN大集中两种部署模式。

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前期的大部分5G分基站是由4G基站升级而来,由于4G基站中很多采用D-RAN组网方式,所以5G前期会继续延用,在D-RAN 场景下,AAU(有源天线单元)一般部署在塔上和塔下,连接距离一般在150m以内,组网方式是1站1芯,为保证兼容性,其扩容所需的光纤与4G基站原有光纤基本保持一致,采用 G.652.D光纤

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5G使用的频率更高,单基站覆盖范围更小,基站数量更多

在5G部署中后期,基站更多采用C-RAN模式部署,BBU(室内基带处理单元)与RRU(远端射频模块)的距离拉大,拉远距离通常在1-2km,目前国内几家运营商采用的四种方案分别是:有光纤直连/无源WDM/有源WDM/半有源WDM(前面有一文介绍5G承载网架构 有详细介绍)。
因前传网络大量光纤资源需要管道资源敷设,在此场景下,高抗弯曲的G.657.A2是合适选择。

5G中/回传

5G中/回传承载网络方案的核心功能要满足多层级承载网络、灵活化连接调度、层次化网络切片、4G/5G混合承载以及低成本高速组网等承载需求,支持L0~L3层的综合传送能力,可通过L0 层波长、L1层TDM通道、L2和L3层分组隧道来 实现层次化网络切片。

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5G中/回传传输距离一般不超过40km,组网方式以环网为主,少量为链型或星型链路,线路接口要求带宽最高至100Gbps,通常采用100G灰光模块或N*50G彩光模块,普通的G.652光纤就能满足上述要求,与4G相同,尽可能地共享现有铺设光纤资源。

城域汇聚和核心层光纤要求

汇聚层的主要作用在于连接接入层和核心层,是5G回传的一部分

* 汇聚层

传输距离不超过80km,不过需要汇聚5G城域网接入层的所有数据流量,线路接口带宽将达到200Gbps,通常采用200G灰光模块或N*100G彩光模块,可以采用G.652.D光纤或新铺设光纤

* 核心层

是城域网的最后一个层级,向上将直连省级干线网和骨干网,显然是城域网各个层级中处理的流量最大的层级。5G城域网核心层一般采用环网或双上联链路的方式组网,线路接口带宽峰值将提升至400Gbps,,通常使用400G灰光模块或N*400G彩光模块,其传输距离亦不超过80km,仍然可利用低成本、大带宽的G.652.D光纤

省干光纤要求

与城域网相比,省干网的传输距离要长得多,一般会达到几百公里,线路接口带宽峰值将提升至400Gbps,采用400G灰光模块或N*400G彩光模块进行传输,这样低衰减的G.654.E光纤是目前最好的选择。
G.654.E光纤在光纤衰减系数有2类,一类是低损耗:0.190dB/km以下,与低损耗的G.654D光纤相接近,另一类是超低损耗,采用纯硅纤芯或降低纤芯锗参杂量,衰减系数可做到0.1700.190dB/Km以下。相比传统的G.652光纤,G.654.E光纤无电中继距离优势明显,可有效延长400G系统传输距离,减少中继站设置,并具有抗微弯性能。

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