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光纖通信技術(shù)任重道遠 5G創(chuàng)新在路上

更新時間:2018-06-29      點擊次數(shù):1231

在日前召開的“2018年IMT-2020(5G)feng會”上,中國工程院院士鄔賀銓表示,5G將重新定義信息技術(shù)的新應(yīng)用,推動移動網(wǎng)與固網(wǎng)技術(shù)的融合,光纖通信技術(shù)將在5G時代發(fā)揮更大作用。他認為,WDM-PON在5G的光纖前傳和中傳系統(tǒng)中將發(fā)揮主要作用。

“5G基站的密集組網(wǎng)需要大量光纖,5G的無線接入網(wǎng)的前傳和中傳及回傳對光纖傳輸系統(tǒng)提出高帶寬低時延的要求。”鄔賀銓認為,“WDM-PON在5G的光纖前傳和中傳系統(tǒng)中將發(fā)揮主要作用,在以太網(wǎng)基礎(chǔ)上改進的時延敏感網(wǎng)絡(luò)TSN可實現(xiàn)基站用戶數(shù)據(jù)流的統(tǒng)計復(fù)用,提升了傳輸速率。”

“CPRI是目前宏基站點到點的前傳接口的事實標準,以TDM方式且與實際用戶業(yè)務(wù)無關(guān)的固定速率傳送調(diào)制的無線信號,在大規(guī)模MIMO情況下,其需要的帶寬過高,而且欠靈活性。考慮到大規(guī)模MIMO、載波聚合、多頻帶應(yīng)用、多種規(guī)模的蜂窩并存、集中于虛擬的RAN等場景,IEEE1914.1正在定義基于以太網(wǎng)的前傳接口NGFI(下一代前傳接口)。”鄔賀銓指出,“NGFI采用以太網(wǎng)包封CPRI信號,但需要解決分組通信的不確定性與不的時間同步,”因此需要采用TSN、ROE等技術(shù)。

鄔賀銓認為,5G的MIMO層通常不會全部是獨立的,可通過天線分組來提高無線信道吞吐量,同時空口的吞吐量隨著無線信道的實際情況而變化,采用TDM方式效率低。5G前傳帶寬高,空口時延和時間同步精度比4G從嚴十倍,還要考慮對網(wǎng)絡(luò)切片支持。

“5G如果采用以太網(wǎng)的統(tǒng)計復(fù)用機制,能夠動態(tài)地適應(yīng)流量狀況,并匯聚多個基站的業(yè)務(wù),但傳統(tǒng)以太網(wǎng)帶寬窄、效率低且實時性差。”鄔賀銓表示,TSN保留了以太網(wǎng)統(tǒng)計復(fù)用特點,增加了新的功能。

使用標準以太網(wǎng)組件,改進數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,按照QOS等級為高優(yōu)先級的幀提供搶占功能;TSN繼承了現(xiàn)有以太網(wǎng)的許多特性,比如HTTP接口和Web服務(wù),實現(xiàn)了IIoT系統(tǒng)所需的遠程診斷、可視化和修復(fù)功能;可跨越多層級通信,可實現(xiàn)OT和IT的融合,在工業(yè)、車聯(lián)網(wǎng)和5G中提供高可靠低時延服務(wù);TSN可利用標準以太網(wǎng)芯片集就可以利用批量生產(chǎn)的商業(yè)芯片,從而降低了組件的成本。

鄔賀銓進一步表示,“5G利用TSN提供下一代前傳接口(NGFI),實現(xiàn)RoE,使用分組方式允許前傳接口按多點到多點連接工作。ROE可以響應(yīng)負載的變化自適應(yīng)帶寬,允許接口的業(yè)務(wù)流與天線數(shù)解耦,支持確定性的業(yè)務(wù)流調(diào)度、分組包封與無線域同步。”

此外,鄔賀銓認為,隨著5G站點大幅增加,將導(dǎo)致從天線到機房的前傳/中傳光纖資源非常緊張,需要節(jié)省光纖資源,實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)低成本部署。在光纖直連、有源DWDM、WDM-PON、OTN等多個選擇中,WDM-PON更適于5GRAN。

WDM-PON是點到多點的技術(shù),節(jié)省光纖;對于每一個連接,WDM-PON在邏輯上又是點到點的,可獨享一個波長,帶寬可達25Gbps;WDM-PON中間無源且只有一跳,相比環(huán)網(wǎng)的多跳有低的時延;用分波器代替分光器可降低損耗,獲得較長傳輸距離;在網(wǎng)絡(luò)管理方面,采用AMCC信號調(diào)頂技術(shù),管理信道疊加在每個波長上。

后,鄔賀銓強調(diào),5G的標準化還在進行中,還有很多挑戰(zhàn)尚未解決,5G的創(chuàng)新永遠在路上

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