Erişim ve mobil fronthaul’da CWDM: CPRI/eCPRI, MWDM, LWDM
Veri merkezleri dışında CWDM sınıfı optiklerin en büyük tüketicisi mobil ağdır. Bir kule üzerindeki her 4G/5G radyosunun baseband birimine bir fiber bağlantıya, yani fronthaul’a ihtiyacı vardır ve kulelerde nadiren yedek fiber bulunur. Pasif WDM, bir düzine radyonun tek bir fiberi paylaşmasını sağlar; piyasadaki endüstriyel sıcaklıklı 10G/25G renkli SFP’lerin var olma nedeni budur. Bu sayfa fronthaul arayüzlerini, orada kullanılan WDM planlarını (CWDM, MWDM, LWDM, DWDM) ve fronthaul optiklerini kurumsal olanlardan farklı kılan operasyonel kısıtlamaları ele alır.
Fronthaul arayüzleri
| Arayüz | Hız | Nitelik | Optikler |
|---|---|---|---|
| CPRI seçeneği 3 / 6 / 7 / 8 | 2,5 / 6,1 / 9,8 / 10,1 Gb/s | sabit bit hızlı dijitalleştirilmiş radyo (4G) | seçeneğe göre 1G–10G SFP/SFP+, 8B/10B veya 64B/66B |
| CPRI seçeneği 9 / 10 | 12,2 / 24,3 Gb/s | 4G/5G eski nesil | 25G sınıfı SFP28 |
| eCPRI | 10 / 25 Gb/s Ethernet | paketlenmiş (5G, fonksiyonel bölünme 7.2x) | 10G SFP+, 5G’nin iş atı 25G SFP28 |
| Backhaul / midhaul | 10–100G | IP/Ethernet | standart optikler |
Fronthaul gecikmeyle sınırlıdır: fiberi de içeren (5 µs/km) kabaca 100 µs’lik tek yönlü bütçe (5G bölünme 7.2x), radyoları baseband’den yaklaşık 10–20 km ile sınırlar; 10/20/40 km erişim sınıflarının ve daha uzununun bulunmamasının nedeni budur.
Neden WDM
| Seçenek | Site başına fiber (12 radyo) | Notlar |
|---|---|---|
| Ayrılmış fiber çiftleri | 24 (veya 12 tek fiber BiDi) | bol fiber gerektirir |
| Pasif CWDM, çift fiber | 2 | 1271–1491 (veya 1271–1611) arasında 12 kanal |
| Pasif CWDM, tek fiber | 1 | 12 kanalda 6 bağlantı |
| MWDM / LWDM, çift fiber | 2 | O-bandında 12 kanal, 25G’ye uygun |
| DWDM (sabit veya ayarlanabilir) | 2 | 40+ kanal; ayarlanabilir SFP28 envanteri azaltır |
| Yarı aktif / aktif WDM | 1–2 | kulede pasif, hub’da aktif (izlemeli) |
Dalga boyu planları
| Plan | Kanallar | Dalga boyları | Hız | Notlar |
|---|---|---|---|---|
| CWDM 6 | 6 | 1271–1371 nm (O-bandı) | 10/25G | 1310 civarında düşük dispersiyon: 25G için uygun; 1383 nm su pikinden kaçının |
| CWDM 12 | 12 | 1271–1491 veya 1291–1511 nm | 10G; O-bandı kanallarında 25G | E/S-bandı kanalları 10 km üzerinde 25G’de dispersiyon sorunu yaşar |
| CWDM 18 | 18 | 1271–1611 nm | 1–10G | tam grid; 1550–1610 10G/40 km’de dispersiyonla sınırlı (Kanal planı) |
| MWDM (orta WDM) | 12 | ilk altı CWDM kanalı ±3,5 nm ayrılır: 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 | yalnızca O-bandı → 10–20 km’de dispersiyon açısından güvenli 25G; TEC stabilizeli DFB lazerler; China Mobile öncülüğünde |
| LWDM (LAN-WDM) | 12 | 1269–1318 nm civarında 800 GHz grid (100GBASE-LR4 LAN-WDM setini genişletir) | 25G | O-bandı; soğutmalı DFB; CWDM’den daha dar filtreler |
| DWDM | 40–96 | C-bandı, 100/50 GHz | 10/25G | ayarlanabilir SFP28 fronthaul modülleri; soğutmalı; daha yüksek maliyet ve güç |
Dalga boyu referansları: Dalga boyu bantları, ITU ızgarası.
Fronthaul modülü gereksinimleri
| Gereksinim | Neden | Tipik değer |
|---|---|---|
| Endüstriyel sıcaklık | açık hava kabinetleri ve kuleye monteli radyolar | −40 … +85 °C (I-temp) |
| 10 / 20 / 40 km erişim | gecikme bütçesi içindeki kule-hub mesafeleri | 10G: 10–40 km; 25G: 10–20 km |
| 25G’de dispersiyon toleransı | E/S/C-bandı CWDM kanallarında 10–20 km üzerinden 25G NRZ başarısız olur; O-bandı planları veya dispersiyona toleranslı lazerler gerekir | MWDM/LWDM veya 1271–1371 ile sınırlı 25G CWDM |
| Düşük güç | radyoların güç bütçesi sınırlıdır | plan izin veriyorsa soğutmasız (CWDM), izin vermiyorsa TEC (MWDM/LWDM/DWDM) |
| Uzaktan izlemeli DDM | kulede teknisyen yok | radyonun veya hub’ın yönetimi üzerinden Rx/Tx/sıcaklık |
| Satıcı doğrulaması | radyo ve baseband satıcıları optikleri beyaz listeye alır | Satıcı kilidi |
| Ayarlanabilir seçenek | tek bir yedek tüm kanalları kapsar | ayarlanabilir DWDM SFP28 (Ayarlanabilir alıcı-vericiler) |
Yarı aktif WDM
Pasif bir kule sitesini hub’dan izlemek için yarı aktif sistemler kuleyi pasif tutar (yalnızca çoğullayıcı) ve hub’a her kanalı sonlandırıp yeniden ileten, OTDR benzeri gözetim, kanal başına güç izleme ve koruma ekleyen aktif bir birim yerleştirir. Tam aktif WDM her iki uçta da ekipman bulundurur. Bu seçim, kule gücü ve alanını gözlemlenebilirlikle takas eder.
Tasarım ve devreye alma kontrol listesi
- Site başına radyo sayısını ve büyüme planını sayın → kanal planı (6/12/18, MWDM/LWDM, DWDM).
- Mesafeler → arayüz hızında dalga boyu başına erişim sınıfı ve dispersiyon kontrolü.
- Çoğullayıcı/ayırıcı, OADM’ler ve konektörler dahil kanal başına bütçe (Çoğullayıcı/ayırıcı ve bağlantı bütçesi).
- Radyo ve baseband satıcıları için doğrulanmış I-temp modülleri seçin; dalga boyu kodlamasını ve hız kodlarını tezgâhta doğrulayın (CWDM alıcı-vericileri).
- Modülleri kanala göre etiketleyin; tek fiber planlar çift etiketleri gerektirir (Tek fiber CWDM ve OADM).
- Devreye almada her iki uçta kanal başına Rx’i kaydedin; radyonun DDM’si üzerinden izleyin.
Kurumsal ve kampüs CWDM
Aynı pasif kitler, fiberin tel başına kiralandığı 1G/10G hizmetleri için kampüs halkalarına ve metro bağlantılarına hizmet eder: 8 veya 16 kanallı bir çoğullayıcı/ayırıcı çifti 8–16 fiber çiftinin yerini alır, OADM’ler ara binalara hizmet eder ve 40 km sınıfı modüller çoğu metro mesafesini kapsar (CWDM dağıtımı).
CodingBox’ta
Fronthaul optikleri, her CWDM/DWDM SFP’si gibi okunur: dalga boyu alanı, hız kodları (CPRI seçenekleri bit hızı olarak kodlanır; eCPRI 10G/25G Ethernet olarak), satıcı PN’sindeki sıcaklık sınıfı ve canlı DDM. Dalga boyunu ve hızı gerçek lazerle tutarlı biçimde kodlamak, bir radyo satıcısının beyaz listesi ile bir çoğullayıcı kanal planını uyum içinde tutan şeydir (Check transceiver, EEPROM editor).