LightCounting：5G时代的移动前传

　　ICCSZ讯(编译：Nina)在过去几年中，电信运营商已经使用额外的频段、载波聚合和LTE-A对LTE网络进行了升级，还在Macrocell覆盖区域内增加了Small Cell，驱动前传带宽需求增长。现阶段，许多运营商和设备供应商已经针对所有的前传需求对支持10Gb/s的多速率收发器进行了标准化，因为它们可以通过一个器件满足大部分不同的传输速度需求，同时还降低了特定站点设计和备件库存的复杂性。许多运营商，尤其是那些租借其前传光纤的运营商，也在其前传网络中部署了WDM系统。结合WDM的典型前传网络如下图所示：

　　5G前传将需要更快的光学产品，但到底要多快?

　　随着5G移动网络的出现，前传需求也将改变。5G的目标峰值带宽是20Gb/s，要实现将需要使用比LTE更高的频谱，即在毫米波范围内。较短的波长可以实现更小的天线，从而允许使用更高阶的MIMO天线阵列。在LTE时代，4*8和8*8 MIMO已经是顶端;到5G时代，64*64 MIMO也是可能的。MIMO数字越高，相应的前传链路所需的带宽就越大。在其他条件一样的情况下，5G中增加带宽的第二种方式是使用100 GHz频段(LTE使用20 GHz)，从而使单个无线电能够产生从蜂窝站点传输到核心网络所需的5倍以上的带宽。

　　考虑到支持5G无线电所需的前传带宽可能将大幅增长，移动设备制造商将CPRI规范更新为“eCPRI”(2017年8月发布)。eCPRI的一个关键因素是将一些物理层信号处理从基带单元转移到射频拉远头(RRH)，这在许多情况下能将前传带宽降低到十分之一。

　　当影响5G前传带宽的所有不同因素叠加起来(一些驱使它增长，一些驱使它下滑)，预期的带宽落在了14Gb/s到30Gb/s范围内，具体取决于eCPRI实施细节、基地台等。相比之下，如果采用旧版CPRI方案，所有物理层信号处理都停留在基带单元，类似5G网络配置将需要236Gb/s的前传带宽。结果是，5G基站名义上将产生160Gb/s或以上流量，而由于使用eCPRI，真正所需的前传带宽将是14-30Gbps。

　　就像10Gb/s多速率光模块能成为LTE前传的实际标准一样，LightCounting认为，下一代更高标准以太网速度将应用于5G前传，这意味着5G部署将需要大量的25GbE器件，尽管有些器件将是专为前传应用而设计的工业温度和/或双向版本。

　　5G网络也将需要更高速光学产品(25Gb/s以上)

　　在过去12-18个月中，LightCounting反复听到移动运营商的前传或回传需要50、100，甚至400Gb/s光收发器。然而，我们尚未得知为什么需要如此高的速度。CPRI联盟定义前传已经有了很长时间，但对于无线回传确没有行业一致的定义。LightCounting将回传在狭义上定义为起始于BBU的第一个光链路，它承载传向/来自核心网络的流量。其他更广泛的定义还包括了接入、汇聚和核心网络。自然地，如果从BBU到核心网络汇聚的数据流为25Gb/s，那么50、100甚至400Gb/s传输也是可能需要。LightCounting认为，更广泛的回传定义可能是5G需要更高速光学产品的可能解释之一。