IPEC启动下一代移动前传MFH50标准研究项目

2022-04-08 16:06

随着全球5G网络规模化商用和移动互联网流量激增，更为丰富的频谱资源被释放出来，同时也驱动了移动网络技术快速迭代，以满足日益凸显的高速数据互联需求。其中，被定义为连接基站系统的基带处理单元和射频单元的移动前传链路，对于5G乃至下一代移动通信网络的传输性能和质量有重要影响，也是众多移动通信新型网络、传输技术研究的目标领域。

图移动网络中的移动前传

在5G建设初期，综合考虑可用频谱带宽以及基站处理功能重新分割，无线厂家选择了25Gbit／s作为前传eCPRI接口的典型速率，5G前传方案也经历了从单纤单向／双向的光纤直驱方案，到无源、半有源及有源WDM方案等多种传输技术选择。当前5G已规模商用，运营商普遍开始部署大带宽移动业务，例如中国电信和中国联通开启200M带宽共建共享、中国移动部署160M超宽频谱等，往往需要建设多套或者更多波长的25G WDM方案系统。但是针对未来即将部署的更高通道Massive MIMO基站、U6G频段基站、5G毫米波基站等场景，运营商可能需要扩展更多的端口、消耗更多的光纤来应对下一代无线网络的带宽需求，加大了5G大规模部署的难度。通过将单通道速率从25Gbit／s升级到50Gbit／s，可以节省50％端口，为前传带宽的进一步提升创造了灵活性。

为推进移动前传50G产业的快速成熟和良性发展，IPEC国际光电委员会在2022年2月的联合工作组会议上，通过了在网络需求组（Network Requirement）、光电技术组（PMD）和封装协议组（Form Factor）建立MFH50（Mobile Fronthaul 50G）标准项目，致力于下一代前传系统的研究，其中重点关注单通道50G带宽链路在移动前传中的应用。

IPEC MFH50项目在光电组件技术及其工程部署两方面进行研究。光电组件技术研究包括光模块光电参数研究、无源波分合分波器光参数研究、光模块低功耗技术研究以及光模块及前传链路运维特性研究等。工程部署研究包括前传链路质量研究、前传链路工程优化方案等，通过对现有前传光纤链路参数、光模块工作环境温度等参数的大数据分析，使能MFH50光模块更快速和更高质量的部署。同时，IPEC也在考虑启动MFH50相关测试平台项目，聚焦前传光模块部署和验收方法研究、光模块部署研究等，譬如通过统一光模块电磁兼容性、光模块可靠性、无源波分合分波器的测试验收方案，提升相关器件的交付质量，进而提升基站运行可靠性。

当前MFH50项目涉及组件（接口、电芯片、光芯片等）的产业链均已成熟，但在光模块设计上仍面临两大技术挑战。首先是光模块功耗增加的挑战，50G带宽前传链路在光模块中引入了新器件支持或实现PAM4码型，光模块功耗将略微提升，进而造成光模块温度的提升；而保持光模块温度是确保前传链路稳定可靠的重要诉求。此外，射频模块自身散热也会对光模块温度造成一定影响。其次是前传链路的复杂性挑战，相比数据中心的光纤链路，基站前传光纤链路存在更多的技术和工程不确定性；可能存在的光连接器的脏污、熔纤点的回损等对MFH50光模块的光电参数提出了更高的挑战。

MFH50项目已在现有前传链路调研、光模块线速率规范、电接口参数及其验收测试方案、灰光模块光参数、无源波分合分波器光参数、光模块运维需求等方案上深入讨论，并且提交了多篇高质量提案。项目的下一步将重点关注《前传链路白皮书》的制订和彩光波分的光参数研究。

目前，MFH50项目已得到运营商、设备商、光模块厂商、电芯片厂商和科研院所等10余家IPEC会员单位的共同关注和推动。面向未来，MFH50项目将继续聚焦于解决前传场景中的问题和挑战，携手凝聚上、下游产业力量，共同促进50G光电技术在前传领域的标准化创新和产业应用。

关于IPEC

IPEC国际光电委员会致力于建立充分开放、透明、公平、公正的光电标准和光电子产业平台，并聚焦于光芯片、光／电器件、光模块和其他相关领域解决方案的标准化和战略路标研究，以满足5G、物联网、人工智能等市场应用的光电需求。

截至2022年2月，IPEC成员单位由最初的13家增加到33家，IPEC当前会员包括：中国电信、中国信息通信研究院、美团、华为、烽火通信、博创科技、CIG （CIG Shanghai Co．， Ltd）、意华股份、FOC （Fujitsu Optical Components）、海信宽带、华工正源、Source Photonics、Yamaichi、AOI、旭创、中兴、光安伦、敏芯、光迅、昂纳、新华三、长飞、富士康、上海交大、橙科微电子、Semtech、光库科技、华拓光通信、SiFotonics、Intel、Acon Optics、中航光电、伽蓝致远等。

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