2022年3月初;中国移动发布《2022年至2023年基站前传设备集中采购》招标公告;采购CWDM基站前传设备178763套、MWDM基站前传设备9638套。这是中国移动首次对MWDM基站前传设备进行集采;MWDM向规模商用迈出了一大步。
基站前传主要采用无源WDM技术。基于成本的考虑;无源WDM一般采用CWDM;粗波分;;使用价格较低的DML;直接调制激光器;光模块。基站前传的通道速率主要有10G和25G。
CWDM共支持18个波长。由于常用的G.652光纤的色散系数随波长的增加而增加;而25G DML光模块的色散容限只有约60ps/nm左右;所以;当前传的通道速率为25G时;采用DML光模块只能使用CWDM波长中的前6波;第6波传输10km的光纤链路色散为60ps/nm;;即单根光纤只能支持6通道25G的前传。
但一个物理站址对25G前传通道数的需求通常为12个;为低成本地增加单根光纤支持的25G传输通道数;中国移动在CWDM的基础上提出了MWDM方案。
MDWM指中等波分复用;是以CWDM的前6波为基础;每个波道的中心波长上下偏移3.5nm;成为2个新的波道;共支持12个波道。由于MWDM的工作波长与CWDM相近;这些波长均可满足25G DML光模块传输10km的要求;从而使单根光纤支持的25G前传通道数从6通道增加到12通道。
CWDM用的光模块内通常不含TEC;半导体制冷器;;当工作温度发生变化时;TOSA;光发送组件;的发送波长会发生漂移;约0.1nm/℃;。由于光模块工作温度的范围比较大;最大为;-40℃;;85℃;;所以;CWDM光模块的“最大中心波长偏移”指标也高达±6.5nm。如果在CWDM光模块中加上TEC;使同一波长的TOSA工作在不同的温度;光模块输出的波长也不一样。
MWDM最初正是利用这个方法;使CDWM某一波长的光模块;扩展成MWDM两个波长的。这样做的好处是;;1;只需在CWDM光模块里加TEC就可实现;可充分利用既有的CWDM产业链;;2;TEC可使TOSA的工作温度更稳定;提升了光模块的传输性能。
虽然通过TEC温度控制产生不同波长的方法理论上可行;但由于MWDM的中心波长较CWDM偏移了3.5nm;MWDM相邻波长光模块TEC的温度差高达近70℃;TEC温度调节的范围太大;常规的TEC无法满足要求;所以;MWDM光模块主要还是采用了与MWDM中心波长一致的TOSA。由于MWDM的波道间隔比CWDM小;为减小环境温度对输出波长的影响;即使采用了与MWDM中心波长一致的TOSA;MWDM光模块内依然需要采用TEC进行温度控制。
由于MWDM的复用/解复用器波长与CWDM完全不一致;因此无法利用CWDM产业链中既有的薄膜滤波器;复用/解复用器的内部结构见《无源波分系统中波分复用器的组成和原理》一文;。
MWDM的初衷是为了充分利用CWDM的产业链来降低生产成本;但从目前的产品来看;并未实现这一目的;这也导致MWDM的成本要高出CWDM很多。
目前;MWDM是伴随半有源波分使用的;光模块支持调顶技术。而CWDM目前并不能配合半有源波分使用;这也使得MWDM与CWDM的价格难以进行直接比较;从而有利于MWDM的推广。电子产品的价格主要决定于生产规模;相信随着中国移动集采数量的增加;MWDM的价格会快速下降到合理的水平。
参考文献;
1 《面向5G前传的半有源 Open-WDM/MWDM关键技术及进展》;中国移动通信研究院
2 《开放式波分复用;Open-WDM;技术规范》;中国移动通信研究院
图/文;老丁头; 审阅;付权 胡勇
一丁一卯;专注于通信管线和宽带接入工程技术交流与分享
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