前傳方案在4G建設時期也是讨論的較多，當時也有基于光纖直聯（灰光方案）和波分複用技術的方案，同時也面臨是3G/4G混傳、4G獨立建設等前傳問題。同樣，在5G前傳方案中，當前讨論比較多也有光纖直聯（灰光方案），隻不過波分複用方案變種較多，從原來的CWDM粗波方案，到LWDM和MWDM，給人的感覺就是眼花缭亂，而且同樣面臨4G改造5G混傳的問題。今天我們就來聊一聊吧。

（一）采用光纖直聯灰光方案

首先強調一點光纖直聯并不是說不要用光模塊，而是采用灰光模塊。在光纖資源豐富的區域，這個方案在前期開通是較為方便的，不需要增加任何傳輸設備，BBU與天線RRU之間通過1310nm的灰光模塊對接（關于灰光與彩光，可以去看前期寫的文章“認識光”）。

如果此時采用的是我們雙纖雙向系統，按照一個基站3個方向共3個AAU來算，一收一發，共需要3個光模塊，6根光纖。考慮一個BBU池帶6個基站的情形，如下圖所。對一個接入環來說，從AAU側到CO機房之間是端到端的需要6芯，那至少就需要36芯的光纖。

因此雙纖雙向方案對光纖資源的消耗，是一件恐怖的事情，特别是光纖資源靠租的運營商，将導緻極大的前期投資。另外從時間同步要求來看，相比4G需要1588時間同步，對5G來說，單纖雙向是其前傳關鍵能力的關鍵要求。

因此呢，我們就從收發的光模塊着手，把雙纖雙向改為單纖雙向的光模塊BiDi，也就是光模塊數量沒有變，仍然是BBU的1個端口和1個AAU各1塊光模塊，隻不過是收發波長都在同一芯光纖中傳輸。在5G 25G的單纖雙向光模塊，采用1270nm/1330nm波長，這個波長與10G的單纖雙向光模塊的波長一樣。在這裡要注意，如果BBU端用的是1270nm/1330nm波長，那麼在AAU端就必須用1330nm/1270nm波長的光模塊。采用BiDi單纖雙向，就可以節約一半的光纜資源。

以上光纖直聯方案優勢就是無需額外的傳輸設備，前期投資低。缺點是光纖資源消耗仍然很大，同時無有效的保護鍊路和運維管理能力，中間哪裡出了點問題，隻得靠無線側或者人工來找了。

既然光纖直聯方案對光纖資源太浪費，那我們就用波分複用方案吧。波分複用分為CWDM（粗波分）和DWDM（密集波分）兩種。DWDM的成本相對較高，同時在前傳5-10km的傳輸需求下，用DWDM有點大材小用的感覺。下面我們來看一看CWDM方案是怎麼回事。

（二）采用CWDM無源方案

5G前傳CWDM方案其實是一個彩光無源方案。方案的特點就是在靠近AAU基站側和DU機房側配置一組無源合分波器。當采用雙纖雙向時，三個AAU業務各通過一對光纖，被基站側的分合波彙聚到一對光纖中。這就較大程度上節省了配線與主幹光纜的光纖資源。如下圖。

從上圖可以看出，AAU到對接基站側的合分波器件采用的雙纖雙向，也就是收發采用的是相同波長，收發必須各占用一根光纖，當然也隻需要3個波長。在目前的5G前傳建設中，就像前面強調的，單纖雙向是5G前傳的關鍵性技術要求。目前，采用25G單纖雙向BiDi光模塊方案比較普遍。配置的光模塊收發波長不一樣，每個AAU便可以隻需要一根光纖，然後再通過分合波器件彙聚到一根光纖中。這相比上面的雙纖雙向方案又節省了一半光纜。在這裡，單纖雙向時，就需要6個波長，也就是當前讨論比較多的6波CWDM方案。

這裡的6波的波長怎麼選？綜合成本和性能考慮，目前比較成熟的25G光模塊中，常用的是1271、1291、1311、1331、1351、1371這6個波長。

這6個波長在頻譜中的位置，其中前5波是屬于O波段，第6波屬于E波段。為什麼會采用CWDM這6個波長?

主要原因還是因為CWDM的20nm波長間隔帶來很大的溫度适應性。目前常用的激光器是一個溫度敏感性器件，在項目投标中都會對業務單闆的工作溫度有要求。以G.652D光纖為傳輸介質為例，市場上常用25G光模塊，它的工作溫度範圍從-40到 85攝氏度。這個跨度足足有125度，而光模塊DFB激光器的波長對溫度的漂移大概是0.1nm/℃。也就是說125度會造成12.5nm的波長偏移。所在當采用20nm的CWDM波長時，是有足夠的隔離度的。而反映在光模塊中，也就不需要專門的TEC溫度控制器，在成本上也有優勢。

從色散控制角度來看，1271-1311nm的色散代價約為1dB，1331nm的色散代價約為3dB，根據激光器發光功率估算，通過PIN接收器（最大約-14dBm接收靈敏度）也是可以滿足需求的。但是，對于1351-1571nm，色散代價達到4.5dB，PIN管就顯得力不從心了，因此就必須用性能更好的APD管來補償色散代價，好的性能意味着更高的成本。

以上是基于完全新建5G的情況，3對波長就能滿足需求。但實際上，當前4G網絡仍然并且長期是主力。就無法避免的與4G基站共站的問題。我們同樣按照一個基站3個4G的RRU天線考慮，加上5G的3個AAU，一共就需要6對光模塊。

對于BiDi單纖雙向，還需要另外6個波來實現前傳。當前主流的是增加CWDM的後6波。

這樣的結果就是，發端采用成本較高的EML激光器，并在收端采用APD管，從而進一步推高成本代價。以上就是基于CWDM的12波5G前傳方案。

（二）采用LWDM 12波半有源方案

為了加快5G的部署，同時也為了節省費用，能利舊的我們就盡量複用。LWDM 12波前傳彩光方案就是在這樣的情形下提出來的。LWDM的全稱是LAN-WDM,符合IEEE 802.3BA标準,按照800GHz對O波段的頻譜進行劃分，共有8個标準波長。在4*25G QSFP28 LR4光模塊中，采用4路LAN-WDM波長。這4個波長分别是LWDM标準的前4波.

前4波：

1295.56nm, 1300.05nm, 1304.58nm, 1309.14nm。

後4波：

1273.54nm, 1277.89nm, 1282.26nm, 1282.66nm。

但是這上面也才8波，另外4波從哪來呢？後4波是複用CWDM的4個波長：

1269.23nm，1332.41.nm，1313.73nm，1291.10nm。

從上面的圖上我們看得出，LWDM的波長間隔比CWDM(20nm)的波長間隔要窄，而且全部位于1310nm附近的低色散區域，這也就是說，在接收端，光模塊可以用PIN管就能滿足傳輸要求。同時由于波長間隔變窄了，就必須要比較大的波長偏移，為了滿足-40度 85度的環境要求，TEC溫控就變得不可少了。

這裡與純CWDM方案相比，成本上并沒有太多優勢。CWDM由于波長間隔大，不用TEC，而LWDM波長間隔小，要用TEC；CWDM後兩波色散大，需要APD接收，而LWDM由于中心波長都處于較低色散帶，隻需要PIN接收。

（三）采用MWDM 12波半有源方案

MWDM是中移動提出來的，也是為了滿足當前急迫的5G部署需求，複用了部分CWDM部分波長。其方案主要包括AAU彩光模塊、AAU側無源波分複用器、DU側的有源WDM設備。既包含了有源的彩光模塊和有源的WDM設備，又包含了AAU側的無源的波分複用器。也就是說，MWDM也是一個半有源的WDM方案。

那麼MWDM又如何實現12個波長呢？

在複用25G CWDM 前6波的基礎上，通過增加TEC溫度控制，左右偏移3.5nm波長形成12個波長，具體如下：

其中前8個波長搭配DML PIN TEC，後4個波長搭配DML APD TEC。從這裡我們可以看出，發端采用DML，但在收端的APD和TEC，一個都不能少。所以，從成本上來說，MWDM比前面兩種方案，沒有優勢。

但撇開成本來說，由于局端是有源設備，可以提供告警性能檢測，什麼光纖故障定位也可以實現，支持模塊級監控，也就是說遠端模塊故障可監控。另外，因為是有源，可以通過檢測光功率等變化，來提供光線路1 1保護。這些優點是LWDM和CWDM無法實現的。

總結

最後，對以上5G前傳采用波分複用的方案用一張表來總結：

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