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應對5G網絡需求,G.metro技術逐漸走向成熟和應用

相比于LTE,引入Massive-MIMO、超密集組網等特性以及滿足車聯網等業務需求的5G網絡對于傳送承載網絡的帶寬、時延及同步提出了更高要求,包括更大的移動前傳和回傳帶寬,更小的端到端時延,更密集的組網以及更高精度的網絡同步等,對5G承載傳送網絡的組網方式和應用技術研究已迫在眉睫。

随着3G和LTE移動網絡的建設,滿足移動前傳和移動回傳需求的本地承載傳送網絡的架構趨于穩定,在光纖資源上為建設5G承載傳送網絡做好了基礎架構準備。光纖直驅作為3G和LTE移動前傳的主要手段,在5G時代随着超密集組網,覆寫加密,站點增加後,移動前傳對光纖數量需求巨大,現網光纖容量難以滿足需求;大量建立光纜對管道資源需求太多,光纖施工越來越困難,尤其在密集城區。如何滿足5G網絡的前傳需求已成為技術熱點之一。

G.metro的技術特征及對5G網絡的适應性

中國聯通聯合國内外主要營運商(包括AT&T、Verizon、中國電信、BT、DT、TI、Telefonica、SKT、NTT和SoftBank等)和裝置商早在2014年就在ITU-T啟動了G.metro技術标準化工作,G.metro系統框圖如圖所示。

應對5G網絡需求,G.metro技術逐漸走向成熟和應用

圖1 G.metro系統框圖

面對5G對傳送承載網提出的帶寬、時延及同步需求,相比于其它解決方案,G.metro有着明顯的優勢:

帶寬大并可自适應适配:采用密集波分複用(DWDM)技術,單波長10G速率,後續進一步支援25G/50G及更高速率,端口速率自适應且可獨立按需更新;系統總容量大,可支援20波道、40波道和80波道。

時延小:采用零層WDM透明技術,對業務信号完全透明傳輸,減少了OTN帶來的電層封裝和處理時延和抖動,也避免了分組方案的時延大和抖動問題,能夠更好地滿足時延需求。

同步支援能力好:釆用單纖雙向透明傳輸,天然地支援時間同步信号對稱傳遞,同時由于1588定時資訊随光路透傳,也避免電層處理帶來的同步定時資訊的多跳累計,進而確定了1588傳遞的精度。

此外,G.metro技術采用低成本寬範圍波長可調雷射器,具備端口無關和波長自動适配功能,極大地簡化了網絡建設及運作維護,且減少備品種類和數量,降低建網成本;提供光波長級連接配接,波道獨立工作,使用者間實體隔離,安全性高。在G.metro技術基礎上增加OTN封裝後可以實作對移動回傳信号的低成本承載;G.metro技術同時支援星形、鍊型和環形等多種拓撲,支援室内室外全場景接入應用。

低成本的G.metro技術是目前較成熟的固移超寬帶融合接入技術,非常适用于5G移動前傳和回傳,打造基于WDM技術的統一承載傳送網絡(UniHaul)。它可以很好解決城域多業務綜合接入對接入主幹光纜的光纖芯數依賴,使得網絡規劃和建設更加經濟合理,降低光纜資源固定資産的折舊和無效沉澱;避免了移動前傳光纖直驅帶來的巨量纖芯消耗;簡潔有效的OAM機制大大提高了移動前傳網絡的可維護和可管理性。

G.metro技術的産業化與應用

中國聯通在推動G.metro标準化的同時,積極推進産業鍊發展和技術産業化程序,同時也得到了國内外主流裝置商和光器件廠商的廣泛支援。國内外多家光子產品供應商(含全球Top3光子產品供應商)均在開發低成本可調雷射器,部分廠家已在OFC2017上展示基于G.metro技術的波長自動調諧産品。中國聯通也邀請多個裝置廠家在實驗室和現網開展了G.metro裝置測試驗證試用,充分驗證了G.metro技術的性能以及與商用無線裝置的相容。

移動與固定接入都在向超寬帶方向發展,建構融合超寬帶城域傳送接入體系成為必然,基于WDM的城域全光層網絡意義深遠。G.metro技術,将光波長作為一種業務(λ as a service),從目前光纖到基站/使用者,擴充到光波長到基站/使用者/專線/資料中心等,打造Gbit/s及以上速率融合超寬帶全光接入,實作更高效、更節省資源的城域超高帶寬服務提供能力。

G.metro技術标準化即将完成,預計在2018年2月SG15日内瓦全會上釋出。與此同時,G.metro裝置的産業鍊已基本成熟,相關核心器件的研發和産業化也逐漸完善,預計在2018年進行現網小規模部署應用,迎接即将來臨的5G網絡。

本文作者:王光全 沈世奎         

來源:51CTO