CWDM w dostępie i mobilnym fronthaulu: CPRI/eCPRI, MWDM, LWDM

Poza centrami danych największym konsumentem optyki klasy CWDM jest sieć mobilna. Każde radio 4G/5G na maszcie potrzebuje łącza światłowodowego do swojej jednostki basebandowej — fronthaul — a maszty rzadko mają wolne włókno. Pasywne WDM pozwala tuzinowi radiów dzielić jedno włókno, dlatego na rynku istnieją kolorowe SFP 10G/25G w klasie przemysłowej. Ta strona omawia interfejsy fronthaul, używane w nim plany WDM (CWDM, MWDM, LWDM, DWDM) oraz ograniczenia operacyjne, które odróżniają optykę fronthaul od optyki dla przedsiębiorstw.

Interfejsy fronthaul

Interfejs	Szybkość	Charakter	Optyka
CPRI opcja 3 / 6 / 7 / 8	2,5 / 6,1 / 9,8 / 10,1 Gb/s	radio cyfrowe o stałej przepływności bitowej (4G)	1G–10G SFP/SFP+, 8B/10B albo 64B/66B zależnie od opcji
CPRI opcja 9 / 10	12,2 / 24,3 Gb/s	starsze 4G/5G	SFP28 klasy 25G
eCPRI	10 / 25 Gb/s Ethernet	pakietowe (5G, podział funkcjonalny 7.2x)	10G SFP+, 25G SFP28 — podstawowy moduł 5G
Backhaul / midhaul	10–100G	IP/Ethernet	standardowa optyka

Fronthaul jest ograniczony latencją: budżet jednokierunkowy rzędu 100 µs (podział 5G 7.2x), wliczając światłowód (5 µs/km), ogranicza radia do około 10–20 km od basebandu — stąd klasy zasięgu 10/20/40 km i brak czegokolwiek dłuższego.

Dlaczego WDM

Opcja	Włókna na lokalizację (12 radiów)	Uwagi
Dedykowane pary włókien	24 (albo 12 jednowłóknowych BiDi)	wymaga dużo światłowodu
Pasywne CWDM, dwa włókna	2	12 kanałów 1271–1491 (albo 1271–1611)
Pasywne CWDM, jedno włókno	1	6 łączy na 12 kanałach
MWDM / LWDM, dwa włókna	2	12 kanałów w paśmie O, przyjazne dla 25G
DWDM (stałe albo przestrajalne)	2	40+ kanałów; przestrajalne SFP28 zmniejsza zapasy
WDM półaktywne / aktywne	1–2	pasywne przy maszcie, aktywne (z monitorowaniem) w węźle centralnym

Plany długości fali

Plan	Kanały	Długości fali	Szybkość	Uwagi
CWDM 6	6	1271–1371 nm (pasmo O)	10/25G	niska dyspersja blisko 1310 — dobre dla 25G; unikaj piku wodnego 1383 nm
CWDM 12	12	1271–1491 albo 1291–1511 nm	10G; 25G na kanałach pasma O	kanały pasma E/S mają problemy z dyspersją przy 25G na 10 km
CWDM 18	18	1271–1611 nm	1–10G	pełna siatka; 1550–1610 ograniczone dyspersją przy 10G/40 km (Plan kanałów)
MWDM (medium WDM)	12	pierwsze sześć kanałów CWDM rozdzielonych ±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	tylko pasmo O → bezpieczne dyspersyjnie 25G na 10–20 km; lasery DFB stabilizowane TEC; napędzane przez China Mobile
LWDM (LAN-WDM)	12	siatka 800 GHz wokół 1269–1318 nm (rozszerza zestaw LAN-WDM 100GBASE-LR4)	25G	pasmo O; chłodzony DFB; węższe filtry niż CWDM
DWDM	40–96	pasmo C, 100/50 GHz	10/25G	przestrajalne moduły fronthaul SFP28; chłodzony; wyższy koszt i pobór mocy

Odniesienia długości fali: Pasma długości fali, Siatka ITU.

Wymagania modułów fronthaul

Wymaganie	Dlaczego	Typowa wartość
Temperatura przemysłowa	szafy zewnętrzne i radia montowane na maszcie	−40 … +85 °C (I-temp)
Zasięg 10 / 20 / 40 km	odległości maszt–węzeł centralny w ramach budżetu latencji	10G: 10–40 km; 25G: 10–20 km
Tolerancja dyspersji przy 25G	25G NRZ na 10–20 km na kanałach CWDM pasma E/S/C zawodzi; potrzebne plany pasma O albo lasery tolerancyjne na dyspersję	MWDM/LWDM albo 25G CWDM ograniczone do 1271–1371
Niska moc	radia mają ograniczone budżety mocy	niechłodzone tam, gdzie pozwala plan (CWDM), TEC tam, gdzie nie pozwala (MWDM/LWDM/DWDM)
DDM ze zdalnym monitorowaniem	brak technika przy maszcie	Rx/Tx/temperatura przez zarządzanie radia albo węzła centralnego
Walidacja producenta	producenci radia i basebandu stosują białą listę optyki	Blokada producenta
Opcja przestrajalna	jeden zapasowy egzemplarz pokrywa wszystkie kanały	przestrajalne DWDM SFP28 (Transceivery przestrajalne)

WDM półaktywne

Aby monitorować pasywną lokalizację masztu z węzła centralnego, systemy półaktywne utrzymują maszt pasywny (tylko mux) i umieszczają w węźle centralnym jednostkę aktywną, która terminuje i retransmituje każdy kanał, dodając nadzór podobny do OTDR, monitorowanie mocy na kanał i ochronę. W pełni aktywne WDM umieszcza sprzęt na obu końcach. Wybór wymienia moc i przestrzeń na maszcie na obserwowalność.

Lista kontrolna projektu i uruchomienia

Policz radia na lokalizację i plan wzrostu → plan kanałów (6/12/18, MWDM/LWDM, DWDM).
Odległości → klasa zasięgu i sprawdzenie dyspersji dla każdej długości fali przy szybkości interfejsu.
Budżet na kanał, w tym mux/demux, OADM i złącza (Multiplekser/demultiplekser CWDM i budżet łącza).
Wybierz moduły I-temp zwalidowane dla producentów radia i basebandu; zweryfikuj kodowanie długości fali i kody szybkości na stanowisku (Transceivery CWDM).
Oznacz moduły według kanału; plany jednowłóknowe wymagają etykiet parami (Jednowłóknowy CWDM i OADM).
Zapisz Rx na kanał na obu końcach przy uruchomieniu; monitoruj przez DDM radia.

CWDM dla przedsiębiorstw i kampusów

Te same pasywne zestawy obsługują pierścienie kampusowe i łącza metro dla usług 1G/10G tam, gdzie światłowód jest wynajmowany na włókno: para multiplekserów 8- albo 16-kanałowych zastępuje 8–16 par włókien, OADM obsługują budynki pośrednie, a moduły klasy 40 km pokrywają większość odległości metro (Wdrożenie CWDM).

W CodingBox

Optyka fronthaul jest odczytywana jak każdy SFP CWDM/DWDM: pole długości fali, kody szybkości (opcje CPRI są kodowane jako ich przepływność bitowa; eCPRI jako Ethernet 10G/25G), klasa temperaturowa w PN producenta i żywy DDM. Kodowanie długości fali i szybkości zgodnie z rzeczywistym laserem utrzymuje spójność między białą listą producenta radia a planem kanałów multipleksera (Check transceiver, EEPROM editor).

Jeśli znajdziesz nieścisłość lub błąd w tym materiale, zaznacz odpowiedni fragment i naciśnij Ctrl+Enter, aby .