“第五代移动通信”简称为5g。 根据3gpp组织的时间表，r14标准研究了5g系统框架和关键技术。 r15标准用于满足某些场景的5g要求，并开放了商业流程； r16标准将完成所有标准化工作。 r14和r15分别在3月2017和6月2018完成，而r16预计在2019 12月完成。 最终的5g完整标准将在2020早期提交给国际电信联盟（itu）。
根据3gpp规划，5g标准分为两种类型：nsa（非独立）和sa（独立）。 其中，5g nsa的网络模式需要使用4g基站和4g核心网，并以4g作为控制面的锚点，以满足激进运营商利用现有lte网络资源来实现网络化的需求。快速部署5g nr（新比率）。
14，2018和3gpp于6月在美国举行了全体会议，正式批准冻结5g nr sa功能。 5g nr nsa标准已于2017年12月冻结。 在这一阶段，正式推出了功能全面的完整版本5g标准。
5g网络的主要功能包括大带宽（高达1gb / s），低延迟（1ns）和大规模连接（连接密度106 / km2），这对带宽，容量，延迟和网络灵活性提出了新的要求。承重网络。 使用ecpri协议接口（典型速率5gb / s）以数字方式发送25.16g基站的基带信号。 考虑到具有4g的公用站，cpri选项10速率（24.33gb / s）需要兼容。
5g即将到来，并且5g光网络对光学设备有数千万的需求。
光通信设备是光传输网络的核心组件，承载着关键网络物理层的功能，例如光电转换，波长复用和复用以及光功率分配。 与当前的3g / 4g网络相比，5g在无线负载网络中的最大变化是前传和中间传。 5g前传指的是基站（aau）与du（分布式单元，处理物理层协议和实时服务）之间的连接，而5g中传指的是du与cu（集中式单元，处理非实时网络）之间的连接。时间协议和服务）。
无线基站通常安装在通讯塔或建筑物的屋顶中。 因此，在前途和中途使用的光学设备需要满足室外场景的使用要求。 最重要的是，设备的工作温度范围需要满足工业级的要求，即-40℃至85℃。 顺便说一下，另一个室内场景通常是商业级温度要求，从0℃到70℃。
在前传场景中，大多数传输距离都在10km以下，其中小于5km占大约80％，5km至10km占20％。 当然，当前网络的理论值和实际应用之间会有差距。 而且，存在一个问题，即链路的衰减会随着光纤的老化而增加，并且覆盖区域的距离可能处于临界值，因此仍然需要10km以上的传输距离，例如20km。 在中间传输场景中，传输距离在10和40km之间，并且工业和商业级都有两个工作温度要求。 对于5g前传和中传应用， gigalight 已推出（或将要推出）一系列工业级光收发器，包括用于25g前传网络中28km / 10km应用的20g bidi / cwdm / dwdm / tunable sfp5模块，以及100gbase-lr4 / 4wdm-40 qsfp28模块以及200g qsfp56模块，用于10g中间传输（和回程）网络中的40km / 5km应用。 同时，我们还提供工业级无源光学组件，例如5g omux，ccwdm和aawg（将在工业级芯片成熟后发布）。
图1。 5g前传和中传的数据速率和距离
光收发器的功能是光电转换，使用光纤作为传输介质。 这意味着光网络上最大的投资始终是光纤资源，因此选择设备时首先要考虑的是如何节省光纤。 鉴于5g前传的不同场景，现在有三个选项（25g sfp28收发器）可供选择。
首先，在光纤资源丰富的场景中，可以与25g bidi sfp28光收发器一起部署光纤直接连接的方案（也称为一个光纤一个单元），以进行10km / 20km的传输。 通常，一个基站中有三个小区。 因此，bidi方案只需要三根光纤来满足一个基站的前传业务，并有利于时钟的高精度同步。 其中，下游波长可以是1310nm或1330nm，目前尚不确定。
图2。 5g前传光纤直连方案
其次，在光纤资源稀缺的场景中，wdm方案将基站的所有服务波长复用到一条光纤或一对光纤上，以节省光纤资源，也称为一个光纤一个站点（基站），可以部署。 wdm方案中需要大量彩色光学收发器，这将给安装，备件和维护带来不便。 但是，可调收发器可用于解决此问题。 因此，该场景主要使用25g cwdm / dwdm /可调sfp28光收发器（o波段或c波段），以及工业级无源光学组件，例如5g omux和ccwdm模块。
图3。 5g前传的被动wdm方案
当然，更有效的方法是将wdm设备直接下沉到基站和du，即活动wdm方案，该方案可以与当前网络2g / 3g / 4g服务兼容，并且可以实现更多的l3层业务管理和优化功能。 但是，此方案将增加capex。
第三，在骨干光纤资源匮乏的情况下，可以部署具有点对多点（p2mp）的无源wdm方案，该方案将多个基站的流量汇聚到一个du，也称为一个光纤n站点（基站）。 。 例如，常用的40通道aawg dwdm mux / demux可以覆盖6个基站（每个基站都有3个扇区，总共18个aau，上游是20信道，下游是20信道）。 此拓扑符合基于pon的光无源网络，并最大限度地利用了现有odn网络。
当前，只有成熟的商业级awg，其工作温度范围为0℃至75℃。 在未来的wdm-pon甚至5g前传pg电子直营网的解决方案中，awg的工作温度范围需要进一步升级到工业级-40℃到85℃，从而导致对热和非热包装的更高要求，以及对芯片级的要求无热awg也得到了进一步改善。 在工业级awg不成熟的情况下，安装环境难以满足商业级温度，但是可以满足链路的光功率预算，我们可以考虑使用plc分离器（可以完全满足目前对工业级温度的要求）。
p2mp场景主要使用25g cwdm / dwdm /可调sfp28光收发器（o波段或c波段），以及工业级无源光学组件，例如5g omux，ccwdm，awg或plc分离器。
图4。 用于2g前传的p5pm被动wdm方案
5g是光通信历史上的关键里程碑。 对于5g光网络，存在巨大的市场，面临着众多挑战。 gigalight 将继续为客户提供具有创新设计和领先pg电子直营网的解决方案的高速光互连产品。