基于TITAN平台的5G前传解决方案及具有哪些特点

随着5G加速商用，运营商开始规划5G承载网络建设。相比4G，5G对承载网络在带宽、时延、同步、可靠性、灵活性等方面提出了更高的要求。5G前传网络作为承载网络的重要组成部分，不仅需要满足上述要求，还面临数量成倍增加的5G基站部署所需的光纤资源铺设难题。在5G新建或者热点区域，C-RAN前传架构可以帮助运营商降低DU站址租赁费用、维护成本和功耗，受到了运营商的青睐。但当前的C-RAN光纤直连前传方案会消耗大量的光纤资源，部署成本高，运营商希望寻找其他更经济高效的解决方案。

25G WDM-PON用于5G前传组网的优势

依据3GPP的规范定义和业界的讨论，C-RAN前传架构下的技术要求包括：

数据接口和速率：标准化25Gbps eCPRI前传接口是主流技术选择；

时延：应具备低时延特性，前传时延单向不超过100μs；

同步：应支持同步信号传输，满足5G基本业务±1.5μs同步要求；

光功率预算：支持5G前传技术方案所对应的链路光功率预算要求；

管理：支持设备管理、业务配置和监测、故障诊断等管理功能；

其它：单纤双向传输技术有利于节约前传网络的光纤用量，降低成本。

作为WDM和TDM-PON技术的结合体，25G WDM-PON具有如下技术特性：

1）物理点到多点拓扑，采用合/分波器实现波长路由，节省光纤；

2）逻辑点到点拓扑，OLT和ONU通过独立波长通信，波长通道间相对隔离；

3）单波长可支持25Gbps速率，满足eCPRI信号承载要求；

4）ONU采用无色可调技术，可实现波长灵活调配和路由；

5）AWG损耗大约为5.5dBm，光功率预算可满足10km部署要求；

在C-RAN前传架构下， 相比光纤直连、无源波分以及有源波分等前传技术，25G WDM-PON用于前传组网的优势如下：

技术匹配度高： 25G WDM-PON技术可满足5G前传组网的接口、速率、时延等要求。25G WDM-PON技术将在2019-2020年进行试商用，完美匹配5G商用部署节奏；

建设成本低：运营商固网FTTH ODN已经建设完成，FTTH ODN架构能匹配5G基站建设需求。利旧FTTH ODN可较大幅度节省主干光纤，降低光缆规划部署难度以及综合造价，具备较好的经济性；

建网快捷：FTTH ODN网络可灵活面对未来5G基站网格式建设方式，通过配纤光缆调配快速提供前传链路。可通过SFP ONU，提供免上电快捷部署于AAU设备的能力；

运维简单：局端设备集中部署在接入机房可实现集中维护，提高运维效率。

基于TITAN平台的5G前传解决方案

在新一代光旗舰平台TITAN的众多特性中，5G前传是一个主要的特性。TITAN平台具备12口高密度25G WDM-PON线卡， 每个PON口是一个拥有独立波长的独享通道，用于1个AAU eCPRI前传承载。20个独享通道可通过WDM合波器 （如图1所示）汇聚到一根主干光纤里传输，相比光纤直连方案可节省97.5%的主干光纤。TITAN平台提供独创TDM-Like低时延交换通道（如图1所示）， 基于核心自研芯片实现固定码块cut-through转发，保障前传业务在OLT&ONU设备的处理时延低于7μs。在OLT和DU共机房部署时，系统转发时延小于57μs（含10km光纤50μs时延），比5G URLLC时延要求（100μs）低43%。

图1 5G前传25G WDM-PON网络架构

TITAN支持基于接入业务类型的网络切片（如图2所示），满足5G前传业务的网络分片要求。5G前传接入可具有独立OLT上联端口，OLT下行可按PON口/PON板2个等级按需切分，为5G前传接入提供分权分域管理和差异化QoS保障。

图2 OLT网络切片支持5G前传接入

总之，基于TITAN平台的5G前传25G WDM-PON解决方案具有以下亮点：

省光纤：共享FTTH ODN， 可节省90%以上的主干光纤；

低时延：独创TDM-Like低时延交换通道，OLT&ONU处理时延低于7μs，满足5G uRLLC业务要求；

易管理：为5G前传接入提供独立网络切片，实现分权分域管理和差异化QoS保障；

中兴通讯是WDM-PON技术标准的核心成员和重要贡献者。2017年6月，担任ITU-T G.sup.5GP项目的白皮书编辑， 积极推动PON技术实现5G前传技术标准。2017年12月承办了“FSAN 和 ITU-T SG15 Q2会议”，与业界共同探讨WDM-PON 5G前传方案。2018年2月，在ITU“面向5G应用的单纤双向点对点标准”组中担任主编。

中兴通讯致力于25G WDM-PON光器件产业推进，长期与Finisar、Oclaro、海信等领先光模块制造商进行深度技术合作。

中兴通讯与中国电信保持长期深入合作， 积极参与技术规范制定以及技术验证等。2018年12月，中兴通讯联合中国电信光接入研究团队以及苏州电信在苏州5G外场率先完成业界首个基于N×25G WDM-PON的5G前传现网验证，验证内容包括ONU自适应调谐、前传25G eCPRI业务透传、系统转发时延小于57μs（含10km光纤时延）、系统管理（配置、告警、统计等）以及长时间业务运行稳定性。验证结果表明， 25G WDM-PON可稳定、透明地承载5G前传业务，业务速率及转发时延与采用点到点光纤直连方式相当。

2019年，中兴通讯会持续推进产业合作，推动25G WDM-PON技术在2020年进入规模商用。

可以看出，25G WDM-PON技术完全满足5G前传技术要求。在C-RAN架构下，可充分利用FTTH ODN资源，节省主干光纤，实现快捷建网。中兴通讯在TITAN平台上提供25G WDM-PON线卡，采用创新低时延交换通道以及前传网络切片，是一种极佳的前传承载方案。

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