CWDM nell’accesso e nel fronthaul mobile: CPRI/eCPRI, MWDM, LWDM

Al di fuori dei data center, il maggiore consumatore di ottiche di classe CWDM è la rete mobile. Ogni radio 4G/5G su un traliccio necessita di un collegamento in fibra verso la sua unità banda base — il fronthaul — e i tralicci raramente hanno fibra di scorta. Il WDM passivo permette a una dozzina di radio di condividere una fibra, motivo per cui esistono in commercio gli SFP colorati 10G/25G a temperatura industriale. Questa pagina copre le interfacce del fronthaul, i piani WDM usati lì (CWDM, MWDM, LWDM, DWDM) e i vincoli operativi che rendono le ottiche per fronthaul diverse da quelle enterprise.

Interfacce del fronthaul

Interfaccia	Velocità	Natura	Ottiche
CPRI opzione 3 / 6 / 7 / 8	2,5 / 6,1 / 9,8 / 10,1 Gb/s	radio digitalizzata a bit-rate costante (4G)	SFP/SFP+ 1G–10G, 8B/10B o 64B/66B a seconda dell’opzione
CPRI opzione 9 / 10	12,2 / 24,3 Gb/s	4G/5G legacy	SFP28 di classe 25G
eCPRI	10 / 25 Gb/s Ethernet	a pacchetti (5G, split funzionale 7.2x)	SFP+ 10G, SFP28 25G — il cavallo di battaglia del 5G
Backhaul / midhaul	10–100G	IP/Ethernet	ottiche standard

Il fronthaul è vincolato dalla latenza: un budget monodirezionale di circa 100 µs (5G split 7.2x), fibra inclusa (5 µs/km), limita le radio a circa 10–20 km dalla banda base — da cui le classi di portata 10/20/40 km e l’assenza di valori superiori.

Perché il WDM

Opzione	Fibre per sito (12 radio)	Note
Coppie di fibre dedicate	24 (o 12 BiDi a fibra singola)	richiede molta fibra
CWDM passivo, doppia fibra	2	12 canali 1271–1491 (o 1271–1611)
CWDM passivo, fibra singola	1	6 collegamenti su 12 canali
MWDM / LWDM, doppia fibra	2	12 canali in banda O, adatto a 25G
DWDM (fisso o sintonizzabile)	2	40+ canali; SFP28 sintonizzabile riduce l’inventario
WDM semi-attivo / attivo	1–2	passivo al traliccio, attivo (con monitoraggio) all’hub

Piani di lunghezza d’onda

Piano	Canali	Lunghezze d’onda	Velocità	Note
CWDM 6	6	1271–1371 nm (banda O)	10/25G	bassa dispersione vicino a 1310 — adatto a 25G; evitare il picco dell’acqua a 1383 nm
CWDM 12	12	1271–1491 o 1291–1511 nm	10G; 25G sui canali in banda O	i canali in banda E/S hanno problemi di dispersione a 25G oltre i 10 km
CWDM 18	18	1271–1611 nm	1–10G	griglia completa; 1550–1610 limitato dalla dispersione a 10G/40 km (Piano dei canali)
MWDM (medium WDM)	12	i primi sei canali CWDM divisi di ±3,5 nm: 1267,5 / 1274,5, 1287,5 / 1294,5, 1307,5 / 1314,5, 1327,5 / 1334,5, 1347,5 / 1354,5, 1367,5 / 1374,5	25G	solo banda O → 25G sicuro per dispersione a 10–20 km; laser DFB stabilizzati TEC; guidato da China Mobile
LWDM (LAN-WDM)	12	griglia a 800 GHz attorno a 1269–1318 nm (estende il set LAN-WDM di 100GBASE-LR4)	25G	banda O; DFB raffreddato; filtri più stretti del CWDM
DWDM	40–96	banda C, 100/50 GHz	10/25G	moduli SFP28 sintonizzabili per fronthaul; raffreddati; costo e potenza maggiori

Riferimenti sulle lunghezze d’onda: Bande di lunghezza d’onda, Griglia ITU.

Requisiti dei moduli per fronthaul

Requisito	Perché	Valore tipico
Temperatura industriale	armadi esterni e radio montate su traliccio	−40 … +85 °C (I-temp)
Portata 10 / 20 / 40 km	distanze traliccio-hub entro il budget di latenza	10G: 10–40 km; 25G: 10–20 km
Tolleranza alla dispersione a 25G	25G NRZ su 10–20 km sui canali CWDM in banda E/S/C fallisce; servono piani in banda O o laser tolleranti alla dispersione	MWDM/LWDM, oppure CWDM 25G limitato a 1271–1371
Bassa potenza	le radio hanno budget di potenza limitati	non raffreddato dove il piano lo consente (CWDM), TEC dove non lo consente (MWDM/LWDM/DWDM)
DDM con monitoraggio remoto	nessun tecnico al traliccio	Rx/Tx/temperatura tramite la gestione della radio o dell’hub
Convalida del produttore	i produttori di radio e banda base inseriscono le ottiche in whitelist	Blocco del produttore
Opzione sintonizzabile	una sola scorta copre tutti i canali	SFP28 DWDM sintonizzabile (Ricetrasmettitori sintonizzabili)

WDM semi-attivo

Per monitorare un sito a traliccio passivo dall’hub, i sistemi semi-attivi mantengono il traliccio passivo (solo mux) e collocano all’hub un’unità attiva che termina e ritrasmette ogni canale, aggiungendo una supervisione simile a OTDR, monitoraggio della potenza per canale e protezione. Il WDM completamente attivo colloca apparati a entrambe le estremità. La scelta bilancia potenza e spazio al traliccio contro l’osservabilità.

Checklist di progettazione e messa in servizio

Conta le radio per sito e il piano di crescita → piano dei canali (6/12/18, MWDM/LWDM, DWDM).
Distanze → classe di portata e verifica della dispersione per lunghezza d’onda alla velocità dell’interfaccia.
Budget per canale incluso mux/demux, OADM e connettori (Mux/demux e bilancio di potenza).
Scegli moduli I-temp validati per i produttori di radio e banda base; verifica al banco la codifica della lunghezza d’onda e i codici di velocità (Ricetrasmettitori CWDM).
Etichetta i moduli per canale; i piani a fibra singola richiedono etichette di coppia (CWDM a fibra singola e OADM).
Registra la potenza Rx per canale a entrambe le estremità durante la messa in servizio; monitora tramite il DDM della radio.

CWDM enterprise e campus

Gli stessi kit passivi servono anelli campus e collegamenti metro per servizi 1G/10G dove la fibra è affittata per singola coppia: una coppia mux a 8 o 16 canali sostituisce 8–16 coppie di fibre, gli OADM servono edifici intermedi, e i moduli di classe 40 km coprono la maggior parte delle distanze metro (Distribuzione CWDM).

In CodingBox

Le ottiche per fronthaul si leggono come qualsiasi SFP CWDM/DWDM: il campo della lunghezza d’onda, i codici di velocità (le opzioni CPRI sono codificate secondo il loro bit rate; eCPRI come Ethernet 10G/25G), la classe di temperatura nel PN del produttore e il DDM live. Codificare lunghezza d’onda e velocità in modo coerente con il laser reale è ciò che mantiene allineati la whitelist di un produttore di radio e un piano dei canali del mux (Check transceiver, EEPROM editor).

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