25GWDM-PON发展介绍
WDM-PON技术结合了WDM 技术和PON 拓扑结构的特点,具有高带宽、低时延、节省光纤、ONU即插即用、运维简单、成本低等优点,在5G前传应用方面具备其独特的优势,近年来广受关注。
ITU-T G.9802标准中定义了WR/WS PON的应用场景通用需求,以及波长分配、调谐、管理的通用需求等。2015年,ITU-T Q2在NG-PON2物理层标准989.2 Am1中对PTP WDM(8波长WDM PON)进行了指标定义;WDM-PON也需要成熟可靠的OAM机制保障运维,在Annex B中定义了辅助管理与控制通道(Auxiliary Management and Control Channel,AMCC),传输波长分配信息与OAM数据,以实现WDM PON系统的波长控制和业务透明传输;在989.2 Am2的Annex C中定义了波长路由型WDM PON网络架构和光层指标,调制速率定义到10Gbps。
关于25G WDM-PON的国际标准尚未发布,但是已经在讨论中。考虑到5G前传的更大带宽需求,近期ITU-T Q2开始了应用于5G前传的单波25G WDM-PON技术白皮书研究。针对5G前传需求,开展高效前传网络架构研究,突破高速无色ONU技术、AMCC技术等关键技术,是加速WDM PON标准产业化进程的关键。2014年ITU-T SG15启动G.metro标准化,主流运营商和设备商积极参与,中国联通牵头负责,已在2018年2月完成,编号为G.698.4V1.0版本,完成了20/40波10G接口指标的定义,聚焦20km传输距离。G.698.4后续也会继续修订,升级到25G及更高速率接口。
国内方面,WDM-PON在CCSA已立项,预计2018年Q3发布。运营商企业标准方面,电信上海研究院2018年Q2启动企标制定工作,联通预计2018年年底发布25G WDM-PON的企业标准。
随着5G时代的来临,25G WDM-PON作为5G前传的一个重要的补充传输方案,市场窗口期估计在2019到2020年可实现规模商用测试。
25G WDM-PON承载5G前传的技术分析
在5G新建或热点地区场景中,运营商有减少站点(DU)机房的压力或者租用诉求,集中部署可以极大降低站点机房CAPEX,所以C-RAN 5G前传架构在这些场景很受运营商青睐。WDM-PON OLT可利用接入机房优势,集中化部署DU池,在一些有条件的地区,无线的接入机房和有线的接入机房可以共站址。此外,WDM PON网络架构基于无源光网络点对多点树型网络拓扑,能大量节省光纤布线资源,利用现有ODN的空闲光纤资源,降低网络建设和维护成本。
WDM PON 结合了WDM 技术和PON 拓扑结构的优点,是一种高性能的接入方式。WDM PON 系统中,各用户间不共享带宽,因此,波分复用技术是满足传输网络带宽需求剧增的最佳解决方案。而与光纤直驱、无源波分复用(彩光直驱方案)、有源密集波分复用(OTN、DWDM)等现有移动前传技术相比,WDM PON具有高带宽、低时延,节省光纤、ONU即插即用、运维简单、成本低等一系列优点,能更好地满足5G移动前传站点密集、带宽需求大幅提升、时延要求更高等需求。
2018年1月,3GPP颁布了第一版5G前传eCPRI接口规范。5G前传接口目前基本确定为25G eCPRI接口。25G单通道会是5G前传接入的一个主流接口。25G WDM-PON贴合这一接口需求。
图1 基于TITAN OLT的WDM PON 5G前传的网络架构