LightCounting：5G時代的移動前傳

　　ICCSZ訊(編譯：Nina)在過去幾年中，電信運營商已經使用額外的頻段、載波聚合和LTE-A對LTE網絡進行了升級，還在Macrocell覆蓋區域內增加了Small Cell，驅動前傳帶寬需求增長?，F階段，許多運營商和設備供應商已經針對所有的前傳需求對支持10Gb/s的多速率收發器進行了標準化，因為它們可以通過一個器件滿足大部分不同的傳輸速度需求，同時還降低了特定站點設計和備件庫存的復雜性。許多運營商，尤其是那些租借其前傳光纖的運營商，也在其前傳網絡中部署了WDM系統。結合WDM的典型前傳網絡如下圖所示：

　　5G前傳將需要更快的光學產品，但到底要多快?

　　隨著5G移動網絡的出現，前傳需求也將改變。5G的目標峰值帶寬是20Gb/s，要實現將需要使用比LTE更高的頻譜，即在毫米波范圍內。較短的波長可以實現更小的天線，從而允許使用更高階的MIMO天線陣列。在LTE時代，4*8和8*8 MIMO已經是頂端;到5G時代，64*64 MIMO也是可能的。MIMO數字越高，相應的前傳鏈路所需的帶寬就越大。在其他條件一樣的情況下，5G中增加帶寬的第二種方式是使用100 GHz頻段(LTE使用20 GHz)，從而使單個無線電能夠產生從蜂窩站點傳輸到核心網絡所需的5倍以上的帶寬。

　　考慮到支持5G無線電所需的前傳帶寬可能將大幅增長，移動設備制造商將CPRI規范更新為“eCPRI”(2017年8月發布)。eCPRI的一個關鍵因素是將一些物理層信號處理從基帶單元轉移到射頻拉遠頭(RRH)，這在許多情況下能將前傳帶寬降低到十分之一。

　　當影響5G前傳帶寬的所有不同因素疊加起來(一些驅使它增長，一些驅使它下滑)，預期的帶寬落在了14Gb/s到30Gb/s范圍內，具體取決于eCPRI實施細節、基地臺等。相比之下，如果采用舊版CPRI方案，所有物理層信號處理都停留在基帶單元，類似5G網絡配置將需要236Gb/s的前傳帶寬。結果是，5G基站名義上將產生160Gb/s或以上流量，而由于使用eCPRI，真正所需的前傳帶寬將是14-30Gbps。

　　就像10Gb/s多速率光模塊能成為LTE前傳的實際標準一樣，LightCounting認為，下一代更高標準以太網速度將應用于5G前傳，這意味著5G部署將需要大量的25GbE器件，盡管有些器件將是專為前傳應用而設計的工業溫度和/或雙向版本。

　　5G網絡也將需要更高速光學產品(25Gb/s以上)

　　在過去12-18個月中，LightCounting反復聽到移動運營商的前傳或回傳需要50、100，甚至400Gb/s光收發器。然而，我們尚未得知為什么需要如此高的速度。CPRI聯盟定義前傳已經有了很長時間，但對于無線回傳確沒有行業一致的定義。LightCounting將回傳在狹義上定義為起始于BBU的第一個光鏈路，它承載傳向/來自核心網絡的流量。其他更廣泛的定義還包括了接入、匯聚和核心網絡。自然地，如果從BBU到核心網絡匯聚的數據流為25Gb/s，那么50、100甚至400Gb/s傳輸也是可能需要。LightCounting認為，更廣泛的回傳定義可能是5G需要更高速光學產品的可能解釋之一。