CN113746551B - 基于波分复用的前传系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于波分复用的前传系统，涉及通信技术领域。基于波分复用的前传系统包括一个或多个粗波分复用组件，其中，每个粗波分复用组件包括：一个或多个粗波分复用的彩光模块，其中，彩光模块为单纤双向的，并且每个彩光模块对应一种预设的工作波长；一个或多个可调光模块，其中，可调光模块为单纤双向的，并且每个可调光模块对应一种扩展的工作波长；WDM波分复用WDM无源器件，与彩光模块和可调光模块通过配纤连接。通过本发明的实施例，可以支持前传带宽、载频数量的增长。

Description

基于波分复用的前传系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于波分复用的前传系统。
背景技术
在5G时代，随着前传带宽和基站数量、载频数量的急剧增加，在光纤直驱方案中，光纤的占用量显得尤为重要。光直驱方案适用于光纤资源非常丰富的区域。而在光纤资源紧张的地区，可以采用波分复用(Wavelength Division Multiplexing，简称：WDM)方案来克服光纤资源紧缺的问题。目前5G前传WDM方案主要包括基于O波段的粗波分无源彩光系统。但是这种方式存在产业链不成熟、无法满足工作波长扩展的问题。因此，相关技术的方案难以支持基站数量、载频数量的急剧增加。
发明内容
本发明实施例所要解决的一个技术问题是：如何在前传网络中实现对基站数量、载频数量的急剧增加的支持。
根据本发明一些实施例的第一个方面，提供一种基于波分复用的前传系统，包括一个或多个粗波分复用组件，其中，每个粗波分复用组件包括：一个或多个粗波分复用的彩光模块，其中，彩光模块为单纤双向的，并且每个彩光模块对应一种预设的工作波长；一个或多个可调光模块，其中，可调光模块为单纤双向的，并且每个可调光模块对应一种扩展的工作波长；波分复用WDM无源器件，与彩光模块和可调光模块通过配纤连接。
在一些实施例中，WDM无源器件为阵列波导光栅AWG无源器件。
在一些实施例中，前传系统包括位于基带侧的第一粗波分复用组件、和位于射频侧的第二粗波分复用组件，并且第一粗波分复用组件中的WDM无源器件和第二粗波分复用组件中的WDM无源器件通过主干光纤连接。
在一些实施例中，第一粗波分复用组件位于集中单元CU和分布单元DU侧，第二粗波分复用组件位于有源天线处理单元AAU和射频拉远集线器RHUB侧。
在一些实施例中，可调光模块包括激光器和基于波长可调技术的组件。
在一些实施例中，基于波长可调技术的组件包括半导体温度控制组件、马赫曾德调制器中的至少一种。
在一些实施例中，扩展的工作波长位于相邻两个预设的工作波长之间。
在一些实施例中，预设的工作波长和扩展的工作波长属于初始波段。
在一些实施例中，预设的工作波长属于以1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm和1371nm中的一种或多种为中心波长、6.5nm为浮动范围的波长范围。
在一些实施例中，扩展的工作波长有多个，不同的扩展的工作波长之间具有预设的频率间隔。
在一些实施例中，预设的频率间隔为100GHz到150GHz。
在一些实施例中，至少一个可调光模块包括1282.26nm激光器和可调范围为5～7nm的基于波长可调技术的组件。
在一些实施例中，至少一个可调光模块包括1304.58nm激光器和可调范围为5～7nm的基于波长可调技术的组件。
在一些实施例中，前传系统还包括：单纤双向的配纤，用于连接WDM无源器件和彩光模块、以及连接WDM无源器件和可调光模块。
上述发明中的一些实施例具有如下优点或有益效果：通过本发明的实施例，可以使用可调光模块来实现工作波长的扩展，以支持前传带宽、载频数量的增长，满足了无线多频组网、运营商共建共享的基站规模部署需求。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明一些实施例的前传系统的结构示意图。
图2示出了根据本发明另一些实施例的前传系统的结构示意图。
图3示例性地示出了一种可形成的扩展的工作波长的覆盖范围。
图4示例性地示出了另一种可形成的扩展的工作波长的覆盖范围。
图5示例性地示出了又一种可形成的扩展的工作波长的覆盖范围。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1示出了根据本发明一些实施例的前传系统的结构示意图。如图1所示，该实施例的前传系统10包括一个或多个粗波分复用组件11，图1中仅示例性地示出一个粗波分复用组件11。粗波分复用组件11包括一个或多个粗波分复用的彩光模块110、一个或多个可调光模块120和WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)无源器件130。在一些实施例中，粗波分复用组件11中还可以包括单纤双向的配纤140。
彩光模块110是单纤双向的，并且每个彩光模块对应一种预设的工作波长。单纤双向是指是指在一根光纤里同时传输两个方向的光信号，从而节约了光纤资源。
在一些实施例中，预设的工作波长为前传系统配置的基本的工作波长，其可以是O(Original，初始)波段中已经在使用的波长。例如，预设的工作波长以1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm和1371nm中的一种或多种为中心波长、6.5nm为浮动范围的波长范围。
可调光模块120是单纤双向的，并且每个可调光模块对应一种扩展的工作波长。
在一些实施例中，扩展的工作波长是与预设的工作波长不同的工作波长，其可以是O波段中的空闲波长。从而，本发明可以通过可调光模块来支持更多的工作波长，满足了对带宽和载频数量增加的需求。并且，实现了基于O波段粗波分复用技术的5G前传系统的平滑升级。并且，上述实施例的方案相较于C波段的连续可调技术，具备更好的产业链支持。
在一些实施例中，扩展的工作波长位于相邻两个预设的工作波长之间。由于预设的工作波长具有现有的技术产业链支撑，因此在扩展的工作波长也能够得到现有的技术产业链支撑，具有更强的适应性。当然，根据需要，也可以选择其他波长作为扩展的工作波长，本发明不对此进行限制。
在一些实施例中，扩展的工作波长有多个，不同的扩展的工作波长之间具有预设的频率间隔。
在一些实施例中，预设的频率间隔为100GHz到150GHz。例如，100GHz、120GHz、150GHz在产业中有比较成熟的应用。在确定频率间隔后，可以确定波长间隔、进而确定扩展的工作波长。
在一些实施例中，扩展的工作波长包括1278.26nm、1279.06nm、1279.86nm、1280.66nm、1281.46nm、1282.26nm、1302.98nm、1302.18nm、1301.38nm、1300.58nm、1299.78nm或1298.98nm中的一种或多种。
在一些实施例中，可调光模块包括激光器和基于波长可调技术的组件。基于波长可调技术的组件例如包括半导体温度控制组件、马赫曾德调制器中的至少一种。本领域技术人员可以根据需要选择基于波长可调技术的组件的具体实施方式。激光器用于确定扩展的基础波长，基于波长可调技术的组件基于激光器的基础波长实现可调节的扩展的工作波长。从而，本发明的实施例可以采用波长可调技术，实现低成本的可调光模块。
WDM无源器件130用于对光波长进行合成与分离，例如可以为合分波器。WDM无源器件130与彩光模块110和可调光模块120通过配纤连接。
在一些实施例中，WDM无源器件为阵列波导光栅(Arrayed Waveguide Grating，简称：AWG)无源器件。
在相关技术中，O波段的粗波分无源彩光系统采用TFF技术的复用/解复用器上堆叠波分器件、以实现单纤双向。而AWG无源器件中包括相等长度差的阵列波导形成的光栅，可以实现对光信号的复用和解复用，并且无需堆叠波分器件，即可以实现单纤双向。从而，在使用AWG器件时，彩光模块可以不额外提升发送功率，从而为可调光模块的应用了提供平滑升级的技术基础，能够降低部署成本，并且，由于彩光模块不需要提升发送功率性能，从而也不会影响彩光模块产品的良品率。
通过上述实施例，可以通过可调光模块来实现工作波长的扩展，以支持前传带宽、载频数量的增长，满足了无线多频组网、运营商共建共享的基站规模部署需求。
在一些实施例中，前传系统包括位于基带侧的第一粗波分复用组件、和位于射频侧的第二粗波分复用组件，并且所述第一粗波分复用组件中的WDM无源器件和所述第二粗波分复用组件中的WDM无源器件通过主干光纤连接。该部署可以应用于5G前传网络中。下面参考图2描述本发明一些实施例中5G前传系统的部署实施例。
图2示出了根据本发明另一些实施例的前传系统的结构示意图。如图2所示，在CU(集中单元)和DU(分布单元)21侧，设置有第一粗波分复用组件，包括一个或多个单纤双向的、粗波分复用的彩光模块212，还设置有一个或多个单纤双向的可调光模块213，WDM无源器件(图2中简称为WDM)211分别与各个彩光模块212和可调光模块213连接；在AAU(有源天线处理单元)RHUB(射频拉远集线器)侧，设置有第二粗波分复用组件，包括一个或多个单纤双向的、粗波分复用的彩光模块222，还设置有一个或多个单纤双向的可调光模块223，WDM无源器件221分别与各个彩光模块222和可调光模块223连接。
从而，本发明的前传系统可以部署在5G前传系统中，在5G网络传带宽和基站数量、载频数量的急剧增加的情况下，上述实施例也能够实现低成本的前传方案。
在相关技术中，O波段CWDM无源彩光系统主要采用1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm和1371nm作为工作波长，其浮动范围、即中心波长到边界的间隔为+/-6.5nm。1271和1291nm工作波长包括1264.5～1277.5nm(即1271+/-6.5nm)、1284.5～1297.5nm(即1291+/-6.5nm)。这两个工作波长之间1282.26nm有现有LAN-WDM技术产业链支撑。在一些实施例中，可以利用该波长可实现O波段的低成本的可调光模块。此外，1304.58nm波长也可以加以利用，通过可调光模块为5G前传工作波长的扩展补充。下面示例性地描述两种扩展应用方式。
在一些实施例中，当5G前传系统仅需要3通道6波长时，可以仅启用粗波分复用的彩光模块、并使用1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm和1371nm作为预设的工作波长，以满足前传网络的工作需要。此时采用配纤侧和主干光纤侧均为单纤双向的AWG器件。由于配纤采用单纤双向，为运营商节约大量的配纤光缆，减低建设成本的同时，还有利于5G前传光纤网络的运营维护。
进一步地，当5G前传系统需要扩展工作波长时，可以启用一些可调光模块。可调光模块包括1282.26nm激光器，并通过增加半导体温度控制组件实现工作波长的连续可调，可调范围为5～7nm。可形成的扩展的工作波长的覆盖范围如图3所示。按照波长间隔0.8nm(对应150GHz的频率间隔)，可以形成6个扩展的工作波长，例如包括：1278.26nm、1279.06nm、1279.86nm、1280.66nm、1281.46nm、1282.26nm。根据需要，还可以产生其他扩展的工作波长，这里不再赘述。上述预设的工作波长结合扩展的工作波长，可以满足额外3通道6波长的5G前传工作通道的需求，从而实现了6通道12波长的5G前传工作通道。
如果还需要进行扩展，还可以再启用一些可调光模块。这些再启用的可调光模块包括1304.58nm工作波长激光器和半导体温度控制组件。可形成的扩展的工作波长的覆盖范围如图4所示。形成的扩展的工作波长例如包括：1302.98nm、1302.18nm、1301.38nm、1300.58nm、1299.78nm和1298.98nm。根据需要，还可以产生其他扩展的工作波长，这里不再赘述。这些工作波长再可以满足3通道6波长的5G前传工作通道的需求。从而，共实现了9通道18波长5G前传工作通道。
在一些实施例中，当5G前传系统仅需要3通道6波长时，可以仅启用粗波分复用的彩光模块，以满足前传网络的工作需要。
进一步地，当5G前传系统需要扩展工作波长时，可以先采用1282.26nm激光器，通过增加半导体温度控制组件实现可调光模块，以形成3个扩展的工作波长，例如包括：1279.06nm、1279.86nm、1280.66nm，作为下行波长；然后，再利用1304.58nm工作波长激光器，通过增加半导体温度控制组件实现可调光模块，以形成3个工作波长，例如包括：1302.18nm、1301.38nm和1300.58nm，作为上行工作波长。上述6个工作波长可以再满足3通道6波长的5G前传工作通道的需求。从而，共实现了6通道12波长的5G前传工作通道。可形成的扩展的工作波长的覆盖范围如图5所示。
从而，本发明的实施例可以有多种应用方式。并且，在各种应用方式下，本发明能够实现基于单纤双向的前传系统优化，并能够实现多通道工作波长的扩展，满足了无线多频组网、运营商共建共享的5G基站规模部署需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种基于波分复用的前传系统，包括位于基带侧的第一粗波分复用组件、和位于射频侧的第二粗波分复用组件，并且所述第一粗波分复用组件中的WDM无源器件和所述第二粗波分复用组件中的WDM无源器件通过主干光纤连接，其中，每个粗波分复用组件包括：
一个或多个粗波分复用的彩光模块，其中，所述彩光模块为单纤双向的，并且每个彩光模块对应一种预设的工作波长；
一个或多个可调光模块，其中，所述可调光模块为单纤双向的，并且每个可调光模块对应一种扩展的工作波长，所述扩展的工作波长位于相邻两个预设的工作波长之间；
波分复用WDM无源器件，与所述彩光模块和所述可调光模块通过配纤连接。
2.根据权利要求1所述的前传系统，其中，所述WDM无源器件为阵列波导光栅AWG无源器件。
3.根据权利要求1所述的前传系统，其中，所述第一粗波分复用组件位于集中单元CU和分布单元DU侧，所述第二粗波分复用组件位于有源天线处理单元AAU和射频拉远集线器RHUB侧。
4.根据权利要求1所述的前传系统，其中，所述可调光模块包括激光器和基于波长可调技术的组件。
5.根据权利要求4所述的前传系统，其中，所述基于波长可调技术的组件包括半导体温度控制组件、马赫曾德调制器中的至少一种。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的前传系统，其中，所述预设的工作波长和所述扩展的工作波长属于初始波段。
7.根据权利要求6所述的前传系统，其中，所述预设的工作波长属于以1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm和1371nm中的一种或多种为中心波长、6.5nm为浮动范围的波长范围。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的前传系统，其中，所述扩展的工作波长有多个，不同的扩展的工作波长之间具有预设的频率间隔。
9.根据权利要求8所述的前传系统，其中，所述预设的频率间隔为100GHz到150GHz。
10.根据权利要求1所述的前传系统，其中，至少一个可调光模块包括1282.26nm激光器和可调范围为5～7nm的基于波长可调技术的组件。
11.根据权利要求1所述的前传系统，其中，至少一个可调光模块包括1304.58nm激光器和可调范围为5～7nm的基于波长可调技术的组件。
12.根据权利要求1所述的前传系统，还包括：
单纤双向的配纤，用于连接所述WDM无源器件和所述彩光模块、以及连接所述WDM无源器件和所述可调光模块。
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