態路通信
5G前傳是5G承載網中重要組成部分,前傳由于光纖資源不足,基站數量龐大,成本敏感度高等因素,光纖不足的區域參考彩光(WDM波分復用)技術,WDM的優點在于從基站到局端,只需要升級終端設備,無需挖掘溝槽來埋設更多的光纖而增加不必要的成本,
彩光方案除了有CWDM粗波分方案,DWDM密集波分方案,還有LWDM和MWDM波分方案,本文主要介紹這4種WDM技術,
什么是WDM技術?
WDM(Wavelength Division Multiplexing)波分復用是將不同波長的光信號通過合波器耦合到一根光纖上傳輸,再用解復用器將會和光信號分解成原來的多路光波信號,

之前文章有介紹
態路小課堂丨CWDM簡介
態路小課堂丨DWDM簡介
4種WDM技術
01 CWDM
CWDM波長范圍從1271nm-1611nm(最開始ITU規定的是1270nm-1610nm),波長間隔20nm,有18個波段,

在12波應用,CWDM方案中的前6波(1270nm-1370nm)可采用無制冷DML激光器和PIN探測器的低成本配置,并且具有成熟的產業鏈支持,具有非常大的優勢,可以很好地滿足6波基站需求,
后6波(1470nm-1570nm)色散代價較大,需要采用EML激光器或APD探測器來保證相同的鏈路功率預算;因此,在面臨12波的應用需求時,該方案在成本控制上有較大難度,
02 DWDM
DWDM主要是基于ITU-T G.698.x標準,DWDM的波長間隔可以是1.6nm、0.8nm、0.4nm、0.2nm,可以容納40、80、160個波(最大可支持192波),DWDM的波長范圍為1525nm至1565nm(C波段)和1570nm至1610nm(L波段),

DWDM方案包括兩種不同的實作手段:
1、波長可調諧光模塊:該方案具有埠無關、波長自適應等優點,波長可調諧范圍包括6波、12波、20波和40波等,一款光模塊可以滿足所有應用場景的需求,但可調諧光模塊的高成本成為其推廣、應用于5G前傳的瓶頸,
2、固定波長光模塊:該方案可以支持48波/96波,但整體運行維護更加復雜,DWDM波長處于色散代價較高的區域,激光器僅能使用EML激光器方案,成本較高,
03 LWDM
LWDM(LAN-WDM)細波分復用,符合IEEE 802.3BA標準,是中國電信推出的傳輸方案,LWDM是采用了位于O-band(1260nm~1360nm)范圍的1269nm~1332nm波段的12個波長,波長間隔為4nm,

在4*25G QSFP28 LR4光模塊中,采用4路LWDM波長
前4個波:
1295.56nm 1300.05nm 1304.58nm 1309.14nm
后4個波:
1273.54nm 1277.89nm 1282.26nm 1282.66nm
復用CWDM的4個波長:
1269.23nm 1332.41.nm 1313.73nm 1291.10nm
LWDM方案中的波長色散代價很小,采用PIN探測器接收就能很好地解決10km甚至15km的傳輸,但是目前LWDM方案僅有8個波長較為成熟,中國聯通、中國電信共建共享5G基站,共站頻譜帶寬達到200MHz,需要12波的解決方案,按照800GHz通道間隔上下擴展實作,
由于波長間隔較短,需要TEC溫控來穩定光源的作業波長,會增加光模塊的功耗,但此配置的8個波長激光器的產業鏈成熟,4個新擴展波長激光器,有一個借用CWDM 1291nm,其余3個可在原有LWDM波長基礎上擴展得到,
04 MWDM
MWDM是中等波分復用,是中國移動推出的傳輸方案,在CWDM方案的前6波的基礎上,通過增加TEC(Thermal Electronic Cooler, 半導體制冷器)溫度控制,通過將這6波分別向左或右平移3.5nm波長,從原有的6波擴展成12波,

這種方案既重用了CWDM的產業鏈,也能夠滿足前傳10km距離需求,同時也節約了大量的光纖資源,
MWDM優勢明顯,可以重用低成本25G WDM產業鏈,快速成熟滿足5G前傳12波商用,通過TEC溫控技術實作2倍擴波,快速重用CWDM低成本25G DML光芯片;設計DML激光器波長,和CWDM共外延工藝和芯片生產產業鏈,僅調整光柵設計引數;采用TEC溫控的MWDM與CWDM光模塊光電器件一致,理論上成本和功耗趨同,
總結

不同的WDM技術各有優缺點,當前的5G前傳網路是色散受限的高速短距傳輸,因此傳輸波長選擇以1310nm為中心的O波段,主要的技術方向是6通道采用6波長CWDM配置,12通道采用12波長MWDM/LWDM配置,
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