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5G Fronthaul 어플리케이션을위한 WDM-PON 기술 연구

현재 5G 네트워크 연구는 기술 표준 연구 및 R & D (연구 개발) 테스트의 핵심 단계에 들어서면서 첫 번째 물결을 형성했습니다. 4G 기술과 비교하여 5G 네트워크의 성능은 처리 기능, 대기 시간, 연결 수 등이 크게 향상되었습니다. 동시에 5G는 많은 새로운 요구 사항과 같은 fronthaul 네트워크에 대한 새로운 도전 과제를 가지고 있습니다 고밀도 광섬유 배치,보다 높은 전송 광대역 및 낮은 대기 시간. WDM-PON은 WDM 기술과 PON 토폴로지의 특성을 결합합니다. 그것은 높은 대역폭, 낮은 대기 시간, 절약 섬유, 간단한 조작 및 관리, 저렴한 비용 등과 같은 이점을 가지고 있습니다. 5G fronthaul의 응용 분야에서의 고유 한 이점을 가지고 있으며, 최근 몇 년 동안 큰 관심을 보였습니다.

WDM-PON 상용 네트워크 또는 실험용 프로토 타입의 속도는 표준 및 기술적 성숙도에 따라 제한적이며 일반적으로 단일 파장의 파장은 10Gbps를 초과하지 않습니다. 2015에서 ITU-T는 NG-PON2 표준에서 WDM-PON (PtP WDM 옵션)의 아키텍처 및 색인을 정의했습니다. 동시에 회선 속도는 10Gbps로 정의되었습니다. 파장 할당 정보 및 OAM 데이터의 보조 관리 및 제어 채널 (AMCC)은 또한 WDM-PON 시스템에서 정의되었다. ITU-T는 5G fronthaul의 높은 대역폭에 대한 요구 사항을 고려하지 않고 최근에 25G fronthaul에서 사용되는 단일 파 5G WDM-PON 기술에 대한 백서 연구를 시작했습니다.

WDM-PON 5G Fronthaul의 네트워크 아키텍처

5G 네트워크 fronthaul의 C-RAN 아키텍처에서 BBU 기능은 CU 및 DU의 두 가지 기능 항목으로 재구성됩니다. CU 장치는 비 실시간, 무선 및 상위 프로토콜 스택의 기능을 실현합니다. 일부 핵심 네트워크 기능 침몰 및 에지 애플리케이션 비즈니스의 전개를 지원합니다. DU 장치는 실시간 요구 사항이 높은 물리 계층 기능 및 전송 계층 기능을 실현합니다. RRU와 DU 사이의 전송 비용을 줄이기 위해 RRU와 DU 간의 전송 대역폭을 줄이기 위해 물리 계층의 일부 기능이 RRU 구현으로 이동합니다. 현재, 중앙 정부와 지방 자치 단체 간의 연계 표준화는 아직 합의에 이르지 못했고, 산업계는 주로 NGFI, eCPRI, CPRI 등을 포함하고있다.

WDM PON, WDM PON OLT, DU와 RRU에 각각 연결된 ONU를 기반으로 한 DU와 RRU 간의 지점 간 네트워크 토폴로지 연결 인 그림 5에 WDM PON 1G 전 달기의 네트워크 아키텍처가 나와 있습니다. DU와 RRU 간의 투명한 비즈니스 전송을 실현하기 위해 파장 다중화 기술과 AMCC 기술을 채택했습니다. OLT 장치는 DU와 RRU 사이의 중간 서비스를 수행하는 동시에 OLT 장치가 DU와 RRU 간의 fronthaul 서비스를 실현합니다.

5G Fronthaul에서 WDM PON 응용의 핵심 기술 연구

위에서 언급 한 WDM-PON 5G fronthaul의 네트워크 아키텍처는 기술적 인 특징이 있습니다.

조밀 한 5G fronthaul 네트워크를위한 PON 네트워크 토폴로지의 채택은 광섬유 배치를 크게 절약 할 수 있으며 광섬유 인프라 설정 및 공간 공간의 기존 공간을 공유 할 수 있으며 네트워크 구축 및 유지 보수 비용을 크게 절감 할 수 있습니다.

능동 부하 장치 및 TDM-PON 장치와 비교하여 프레임 처리 및 DBA ​​스케쥴링이없는 WDM 및 AMCC 기술 채택은 저 지연 및 저주파 지터와 같은 장점을 가지며 여러 유형의 전 달 전송 인터페이스에 유연하게 적응할 수 있습니다.

단일 파장 대역폭 독점, 높은 전송 효율, 풍부한 대역폭 리소스.

OLT는 장비를 공유하는 xHaul (Fronthaul 및 Midhaul)을 달성 할 수 있으며, OLT 플랫폼은 DU 풀과 함께 컴퓨터 실에 배치되어 관련 장비 및 컴퓨터 실 구축 비용을 절감합니다.

무색 ONU 기술, 저렴한 비용, 간단한 조작 및 관리.

통합 광 액세스 플랫폼, 공유 OLT 및 모바일 사용자 및 가정 사용자의 지원 비즈니스 요구.

저비용 및 고속의 무색 ONU 기술

WDM-PON 시스템의 핵심 기술인 무색 ONU 기술은 일반적으로 튜너 블 레이저 기술을 기반으로하는 튜너 블 ONU 기술을 사용합니다. 고속 전송은 튜너 블 레이저와 변조기의 통합을 통해 쉽게 구현할 수 있습니다. 현재 DBR (Distributed Prague Reflector) 레이저, DS-DBR (Digital Supermode Distributed Bragg Reflector), ECL (External Cavity Laser), V-Cavity Laser와 같은 다양한 상용 기술 솔루션이 업계에서 사용되고 있습니다. 조정 가능한 메커니즘, 통합 모드, 파장 조정 범위 및 4 상용 튜너 블 레이저 기술 방식의 비용 차이는 표 1에 나와 있습니다. 1G 튜너 블 레이저가 25G fronthaul 네트워크에 적용되어 현재 완전히 성숙되지는 않았 음을 5 테이블에서 볼 수 있습니다. 속도 향상과 비용 절감 측면에서 여전히 연구되어야합니다.

튜너 블 광 모듈의 속도는 10G 튜너 블 장치와 4 레벨 펄스 진폭 변조 (PAM4) 및 광 듀오 바이너리 (ODB) 기술과 같은 고차원 변조 기술을 결합하여 향상시킬 수 있습니다. 고차원 변조 기술을 통해 25G 튜너 블 모듈을 구현할 수 있습니다. 한편으로는 10G 광학 부품의 성숙한 산업 체인을 사용하여 광학 부품 비용을 줄이고 25G 가변 광 모듈의 상용 개발을 가속화 할 수 있습니다. 한편, 고속 동조 가능 레이저의 분산 방지 성능은 향상 될 수 있고, 동조 가능 모듈을 지원하는 전송 거리가 증가 될 수있다.

튜닝 가능한 광 모듈의 비용을 줄이기 위해 저렴한 비용의 튜너 블 레이저를 채택하는 것 외에도 패키징 비용을 줄임으로써이를 달성 할 수 있습니다. 예를 들어 AMCC 기술과 파장 모니터링 기술을 결합하여 가변 파장 레이저 모듈의 파장 안정성 요구 사항을 줄이고 간소화 된 패키징 프로세스를 실현함으로써 비용 절감 목표를 달성 할 수 있습니다.

AMCC

WDM-PON 5G fronthaul의 투명한 전송 관리 기능은 AMCC 기술 경로를 채택합니다. 파장 할당 정보 및 OAM 데이터를 포함한 데이터 전송에 영향을 미치지 않고 WDM-PON ONU를 관리하고 제어하는 ​​것이 특징입니다.

AMCC는 일반적으로 사용자 데이터를 캡슐화하고 인코딩 할 수 없으며 FEC와 같은 다른 작업을 추가 할 것을 요구하는 투명한 AMCC 기술 솔루션을 채택합니다. Transparent AMCC를 구현하는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 기저 대역과 변조 방식이고, 다른 하나는 무선 주파수 상단 조정입니다 (RF 파일럿 톤). 기저 대역과 변조 기술은 저속 0101 기저 대역 데이터를 사용자 데이터의 맨 위에 스택하는 것입니다. 무선 주파수 상단 조정 기술은 저속 ASK 또는 FSK 변조 데이터를 사용자 데이터 상단에 중첩시키는 기술입니다. 두 가지 계획에는 각각 장점과 단점이 있습니다. 기저 대역과 변조 방식의 수신 방식은 ADC 및 DSP 칩이 필요 없으며, 전송 속도가 100Kbps 이상에 도달 할 수 있지만, 다중 채널 AMCC 신호가 전송 신호 광 전력의 안정성에 대한 높은 요구 사항을 가지고 간단하다. 전송되지 않습니다. 무선 주파수 조정 방식의 수신 측은 더 복잡하고 전송 속도는 신호 속도에 제한되어 있지만 동시에 여러 신호를 전송할 수있는 이점이 있습니다. 위의 두 가지 방식은 데이터 전송에 일정한 영향을 미칩니다. 일반적으로, 1dB 광 전력이 도입되면, AMCC 신호 대 데이터 신호 진폭의 변조도는 10 % 이하이다.

5G 시대에는 새로운 네트워크 아키텍처, 다양한 신기술 및 애플리케이션 특성이 전제 네트워크에 새로운 요구와 과제를 제시했습니다. WDM-PON 시스템은 낮은 대기 시간, 높은 대역폭, 광섬유 절약, 간단한 작동 및 유지 보수 등과 같은 장점을 가지고 있습니다. 5G fronthaul 전송의 응용 분야에서 고유 한 이점이 있습니다. 효율적이고 유연한 네트워킹 구조, 저비용, 고속, 무색 ONU 기술 및 AMCC와 같은 주요 기술의 혁신을 통해 저비용 및 고성능 fronthaul 솔루션을 구축하는 것이 5G 기술 개발의 새로운 원동력이 될 것입니다. 사업.

이것은 쓴 원본 기사입니다 Gigalight. 재현 된 경우 출처를 알려주십시오. https://www.gigalight.com/community/the-research-of-wdm-pon-technology-for-5g-fronthaul-applications/

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