中国移动半有源MWDM方案，满足新形势下5G前传规模应用需求
“5g商用，承载先行”，一张高质量的承载网络是“5g改变社会”的有力支撑。
为了更好的凝聚共识，汇聚产业力量，推动国内5g前传产业的发展与繁荣，携手中国国际光电博览会组委会，在第22届中国国际光电博览会--2020中国国际光电高峰论坛期间举办首届“5g前传技术与产业发展高峰论坛”。
中国移动集团级首席专家、研究院网络与it技术研究所副所长李晗在论坛上指出，5g前传组网模式发生重大变革，5-15站集中的中等规模c-ran成为5g前传网络主流场景，未来可能采用更大规模集中模式。中国移动提出c-ran概念十余年以来，c-ran考虑的前传方案主要为光纤直驱、无源波分和有源otn方案，分别存在光纤资源消耗大、无管控和高成本等问题。为适应5g前传需求，中国移动创新提出半有源mwdm方案，这种突破性的理念和架构一举破解了前传哑资源管理、光纤资源紧张、低成本需求等综合难题，立刻得到了产业界的迅速响应。
李晗介绍，半有源mwdm方案涵盖支持轻量级oam的半有源架构和不等距波长间隔、等距通道的mwdm两大核心。
半有源技术架构主要包括支持oam功能的aau彩光模块、aau侧无源波分复用器、du侧有源wdm设备，构成统一管控的前传网络。
从技术特征来看，半有源方案具备两大特征：
一是光模块调顶加载轻量级oam：aau和du光模块发送oam报文，实现open-wdm系统光模块和光路端到端管控；系统性定义物理层、数据链路层oam调制方案和交互协议。
二是有源侧设备采用调幅和多载频调幅两种调制方案，满足5g前传网络需求。其中，基于单向pd检测的调幅方案，光模块采用简单幅度调制，并创新提出oam反射机制，单站pd数量由12个减少为6个，下行方向oam探测，大幅提升检测性能，降低pd单板设计复杂度；对于多载频调幅pd检测方案，光模块采用多载频幅度调制，支持每个方向一个pd检测，通过鉴频实现每路oam信号提取，单站仅需要2个pd，但oam检测单板技术复杂度较高。相比无源波分，半有源方案综合成本约提升5-15%。
李晗总结说：“半有源技术具有四大优势，重构无线与传输管理域，远端灵活部署；采用调顶技术，低成本实现轻量级管控；破解了无源波分需人工排障的难题，实现智能化运维，支持故障快速定位；同时支持全方位互通解耦，构建开放产业链。”
mwdm技术重用cwdm低成本25g dml光芯片产业链，支持12波长wdm系统、波道数提升1倍，满足一站一芯需求和10km以上链路预算。
中国移动在方案研究阶段通过tec温控技术实现2倍扩波，快速重用cwdm低成本25g dml光芯片。目前，产业界已通过设计dml激光器波长，和cwdm共用外延工艺和芯片生产产业链，仅调整光栅设计参数，完全重用cwdm产业链。
此外，提出综合考虑“发送和色散代价（tdp）+滤波器插损”的tff滤波器级联设计方案，优化2db链路余量，25g 12波mwdm全部采用dml+pin满足低成本和10km以上链路预算需求。
对于半有源mwdm产业的发展情况，李晗称，虽然在创新过程中曾经面临很大的压力，但是很多厂家都给予了坚定的支持。目前已经完成13家设备商、模块商实验室测试及异厂家光模块oam互通测试。针对oam无测试仪表的业界难题，中国移动联合迅特、德科立、华为、中兴、烽火、长飞、旭创、华环等合作伙伴完成oam测试系统研发及验证。
截至目前，已经有36家设备商、芯片商、模块商参与半有源mwdm标准讨论和产品研发生产，16家设备厂商参与半有源mwdm系统生产，光芯片、光模块已具备量产能力。
据了解，中国移动基于半有源mwdm的5g前传商用网络已在福建、广东、甘肃等12省相继开通。集团层面近期将开展3省试点应用，并根据需求推动规模商用。李晗表示，希望携手产业进一步推进面向5g前传的半有源mwdm技术、标准和产业成熟，满足新形势下5g前传规模应用需求。
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一是光模块调顶加载轻量级oam：aau和du光模块发送oam报文，实现open-wdm系统光模块和光路端到端管控；系统性定义物理层、数据链路层oam调制方案和交互协议。
二是有源侧设备采用调幅和多载频调幅两种调制方案，满足5g前传网络需求。其中，基于单向pd检测的调幅方案，光模块采用简单幅度调制，并创新提出oam反射机制，单站pd数量由12个减少为6个，下行方向oam探测，大幅提升检测性能，降低pd单板设计复杂度；对于多载频调幅pd检测方案，光模块采用多载频幅度调制，支持每个方向一个pd检测，通过鉴频实现每路oam信号提取，单站仅需要2个pd，但oam检测单板技术复杂度较高。相比无源波分，半有源方案综合成本约提升5-15%。
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此外，提出综合考虑“发送和色散代价（tdp）+滤波器插损”的tff滤波器级联设计方案，优化2db链路余量，25g 12波mwdm全部采用dml+pin满足低成本和10km以上链路预算需求。
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