5G商用，承载先行。5G前传作为承载网络的重要组成部分，将直接影响到5G的商用进程和质量。中国移动是5G前传技术创新的重要推动者，其创新提出的半有源Open-WDM/MWDM方案备受业界关注。
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创新提出半有源Open-WDM/MWDM方案
“5G前传组网模式发生重大变革，5~15站集中的中等规模C-RAN成为5G前传网络主流场景，未来可能采用更大规模集中模式。各省公司对中大规模的C-RAN认可度越来越高，中大规模集中的C-RAN组网必然会对前传网络的光纤资源和维护管理提出挑战。因此中国移动提出了半有源架构和MWDM（中等波分复用）两大创新方案破解5G前传难题。”中国移动研究院网络与IT技术研究所副所长李晗在近日由通信世界全媒体举办的“5G承载技术与产业研讨会”上表示。
中国移动研究院网络与IT技术研究所副所长 李晗
传统前传方案有灰光直驱、无源WDM和有源WDM三种。在WDM技术方案选型中，有源WDM方案具有节约光纤、支持管控和保护的优势。但是，该方案成本高昂，且远端需供电、部署受限。无源WDM方案具有节约光纤、成本较低和部署灵活的优势。但是，该方案存在哑管道资源不易管理、故障定位较难等运维问题。
为此，中国移动创新提出了半有源Open-WDM/MWDM方案，既解决了前传哑资源管理问题，又进一步低成本地扩展了一倍波道容量，更好地解决了光纤资源问题。
半有源Open-WDM/MWDM方案涵盖支持轻量级OAM的半有源架构和不等距波长间隔、等距通道的MWDM两大核心。半有源技术架构主要包括AAU彩光模块、AAU侧无源波分复用器、DU侧有源WDM设备，构成了统一管控的前传网络。MWDM技术重用CWDM低成本25G DML光芯片产业链，支持12波长WDM系统，波道数提升1倍，满足一站一芯需求和10km链路预算。
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半有源方案具备三大技术特征
从技术特征来看，半有源方案具备三大特征。
第一，光模块采用低速光层调顶技术加载轻量级OAM，系统性定义了物理层、数据链路层OAM调制方案和交互协议，实现Open-WDM系统光模块和光路端到端管控，提升远端光模块和链路的管理运维能力。
第二，有源侧WDM设备采用调幅和多载频调幅两种调制方案，满足5G前传网络需求，明年计划进一步收敛。单载频调幅方案在光模块侧实现更为简单，但是,在有源侧对于12波场景需要12个PD进行检测接收。中国移动提出了基于反射机制的单载频调幅方案，有源侧可以节约一半的PD。多载频调幅方案对于每个方向仅采用一个PD检测接收，具有一定的成本优势，但技术复杂度相对较高。
第三，采用标准南向接口实现转发面与管控面解耦。中国移动规范了Open-WDM管控南向接口，集中部署Open-WDM管控系统，实现区域内多厂家前传系统统一管控，从而构建开放环境，实现互联互通。
半有源Open-WDM/MWDM方案具有三个“新”特点：新管理界面，无线和传输维护更加界面清晰、分工协作；新解耦模式，有利于设备与光模块解耦，产业充分开放；新维护手段，有利于维护手段灵活性，低成本OAM机制。
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MWDM优势明显：重用产业链、成本适宜
当谈及为何会提出MWDM方案时，李晗表示，这主要基于5G前传场景需求的考虑：第一，12波WDM是基础需求；第二，成本不能太高，基于CWDM产业链是比较合理的选择；第三，考虑到新技术的研制周期能够尽快地满足市场需求，尽量重用现有产品研发生产流程。因此，在CWDM基础上仅做参数设计调整，尽量重用工艺流程，有益于整个产业链的快速响应和成本的降低。基于以上三方面的考虑，中国移动推出了不等间距波长间隔、等间距波长通带WDM系统——MWDM。
李晗在报告中指出，“MWDM优势明显，可以重用低成本25G WDM产业链，快速成熟满足5G前传12波商用，具体而言，通过TEC温控技术实现2倍扩波，快速重用CWDM低成本25G DML光芯片；设计DML激光器波长，和CWDM共外延工艺和芯片生产产业链，仅调整光栅设计参数；采用TEC温控的MWDM与CWDM光模块光电器件一致，理论上成本和功耗趋同。”
此外，MWDM采用新型TFF滤波器级联设计方案，12波全部采用低成本DML+PIN光芯片满足10km链路预算需求。目前华为、光迅、II-VI、迅特基本完成合分波器产品研发。
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获得产业链广泛支持，近期取得两大成果
在整体进展上，李晗指出，中国移动已经联合产业合作伙伴完成了半有源Open-WDM/MWDM方案从概念构想、原型系统到试商用设备工作。半有源Open-WDM/MWDM标准和产业正在快速发展，满足5G迫切的商用需求。
近期半有源Open-WDM/MWDM技术取得了两大成果：一是联合合作伙伴完成系列规范制定，二是首次实现了支持轻量级OAM的MWDM光模块异厂家互通。
在标准推进方面，中国移动在国际、国内标准组织完成Open-WDM系列标准立项，与产业合作伙伴共同推进标准化工作。在O-RAN联盟中，中国移动牵头成立了Open X-haul Transport工作组（WG9）并担任工作组主席，完成了基于WDM的前传网络、管控等Open-WDM系列标准立项，30家国内外单位参与。在CCSA TC6 WG1完成Open-WDM架构立项，在CCSA TC6 WG4完成Open-WDM光模块立项，后续计划在ITU-T SG15 Q6联合推动MWDM光层标准立项。
在MWDM光模块解耦方面，中国移动针对模块OAM测试无仪表的业界难题，研发OAM测试平台，首次实现MWDM光模块异厂家互通。目前迅特和德科立已实现互通测试。
半有源Open-WDM/MWDM产业链正在蓬勃发展，得到业界广泛支持，李晗对产业合作伙伴表示感谢。目前已有涵盖信通院，华为、中兴、烽火、诺基亚、爱立信、瑞斯康达、格林威尔、迅特、欣诺、华环、初灵、德科立、奥普泰、安徽皖通、震有、苏州苏驼等设备厂商，光讯、海信、源杰、敏芯、Finisar等光芯片厂商，ADI、Maxim、Semtech等电芯片厂商，以及旭创、华工、易锐、索尔思、博通、新易盛、永鼎光通、铭普光磁、长飞等模块厂商在内的34家单位参与标准、技术讨论和产品研发。16家设备厂商参与半有源Open-WDM系统生产，核心产业“光芯片+光模块”已具备量产能力。其中，已有4家厂商可规模量产MWDM光芯片，另有2家处于样品阶段；MWDM光模块方面，8家已规模量产，还有4家厂商将在今年第三季度量产。
在“5G承载技术与产业研讨会”召开后不久，旭创科技宣布其25G速率MWDM光模块实现批量交付，而武汉永鼎光通也在近日宣布推出5G前传SFP28 MWDM光模块。由此也可看出产业界对中国移动MWDM技术的大力支持。
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中国移动将在今年推动前传半有源技术规模商用
从具体应用来看，半有源Open-WDM/MWDM产业已具备量产能力，2020年5月基于半有源Open-WDM/MWDM的5G前传商用网络在甘肃、云南相继开通。近期也将在3个省开展试点应用。
李晗表示：“中国移动集团在今年会推动包括无源在内的前传半有源产品规模商用，我们也希望与产业链共同推进面向5G前传的半有源Open-WDM/MWDM技术、标准和产业成熟，更好地满足新形势下5G前传规模应用需求。”
