引言
WDM(wavelength Division Multiplexing)波分復用,是將一系列載有資訊、但波長不同的光信號合成一束,沿著單根光纖傳輸;在接收端再用某種方法,將各個不同波長的光信號分開的通信技術,簡單來說就是在一根光纖上傳輸多路信號,
波分復用分為有源波分復用和無源波分復用,后者的建設成本低廉,可解決光纖資源緊張的問題,由純光路器件構成,較有源WDM方案故障率更低,但出現故障后難以定位,下面主要介紹無源波分模塊,如下圖,

CWDM(Coarse WDM)稀疏波分復用,早期的時候,技術條件有限,波長間隔會控制在幾十nm,通常是20nm,波長范圍在1270-1610nm之間,
DWDM(Dense WDM)密集波分復用,波長之間的間隔越來越短,到了幾nm級別,通常是8nm,波長范圍在1530-1625nm之間,
CWDM光模塊和DWDM都屬于無源波分,CWDM與DWDM主要體現在硬體成本和運營成本兩方面,CWDM萬兆光模塊的最大功耗為1.2W,而DWDM萬兆光模塊在0~70℃作業溫度下的最大功耗為1.5W,在-40-85℃作業溫度下的最大功耗為1.8W,因此相對來說CWDM系統的功耗低于DWDM系統的功耗,DWDM加入了冷卻、波長鎖定等技術,在成本方面增加了不少,目前CWDM系統成本一般只有DWDM系統成本的30%,所以在建設5G網路時,為了減少成本,大多使用CWDM的無源波分方式,
為什么要引入無源波分
為什么要引入無源波分呢?在開始這個說這個話題之前,先提一下前傳,如下圖,左邊為4G的架構,右邊為5G的架構,其中CU主要包括非實時的無線功能,DU設備主要處理物理層功能和實時性需求的功能,而5G中AAU和DU之間的資料傳輸就稱為前傳,前傳中常采用的方式有光纖直驅和無源波分兩種,

5G網路采用3層組網架構,從CU-DU-AAU,DU到AAU之間進行信號前傳,在單獨建設5G時,假如按照一個站點三個扇區來算,DC和AAU之間如果采用光纖直驅的方式至少需要6芯光纖,如果采用1:6無源波分方案則只需要1芯光纖就可以建立網路,使用1芯光纖可以實作3路業務的傳輸,大大降低了光纖的需求,假如 4G和5G混合組網,按照每個站點3個扇區來計算,如果是光纖直驅那就需要12芯光纖,如果采用12波的波分復用器,只需要一芯光纖出局就可以了,
5G中如何應用無源波分
無源波分通過彩光模塊實作發射光作業于不同波長,無源波分復用器實作不同波長信號的合波分波,如下圖,CWDM 復用器應放置在 AAU側,CWDM 解復用器應放置在 DU/BBU側,

無源波分光模塊有25G和10G兩種,前者的傳輸距離有10km、15km光模塊,城區站點一般采用10km光模塊,偏遠站點采用15km光模塊,后者主要有10km、20km、40km光模塊,同樣城區一般采用10km光模塊,偏遠站點采用20km光模塊,無源波分采用不同的色標樣式及色號區分不同發送波長的光模塊,CWDM雙纖雙向光模塊分為半色和全色兩種,
6波25Gb/s CWDM雙纖雙向光模塊的色標樣式及色號如下:

12波25Gb/s+10Gb/s CWDM雙纖雙向光模塊的色標樣式及色號如下:

6波長承載5G基站時,1271nm、1291nm、1311nm 的25Gb/s CWDM 光模塊依次用于5G基站第 1、2、3 小區基站側的光發送,1331nm、 1351nm、1371nm 的 25G CWDM 光模塊依次用于5G基站第1、2、3小區 BBU側的光發送,1271nm 和 1331nm、1291nm 和 1351nm、1311nm 和 1371nm 成對使用,連接示意如下(黃色光纖為TX, 藍色光纖為RX),
12波長承載5G基站時,前6波采用25G CWDM光模塊,用于承載5G前傳,后6波采用10G CWDM光模塊,用于承載4G前傳或2.1 NR前傳,前6波的波長使用方法與6波長CWDM系統保持一致;后6波中1471nm、1491nm、1511nm的10G CWDM光模塊依次用于2.1G基站第1、2、3小區RRU的光發送,1531nm、1551nm、1571nm的10G CWDM光模塊依次用于2.1G基站第1、2、3小區BBU的光發送,1471nm和1531nm、1491nm和1551nm、1511nm和1571nm成對使用,

波分復用示意圖如下:

波分復用器實物圖如下:

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