CWDM في شبكات الوصول والـfronthaul المتنقل: CPRI/eCPRI، MWDM، LWDM

خارج مراكز البيانات، أكبر مستهلك لبصريات من فئة CWDM هو شبكة الجوال. فكل هوائي 4G/5G على برج يحتاج إلى وصلة ألياف نحو وحدة النطاق الأساسي (baseband) الخاصة به، وهذه الوصلة هي الشبكة الأمامية (fronthaul)، والأبراج نادرًا ما تملك ألياف احتياطية. وWDM السلبي يتيح لعشرات الهوائيات مشاركة ليف واحد، ولهذا توجد في السوق وحدات SFP ملوَّنة بسرعة 10G/25G ومدى حرارة صناعي. تغطي هذه الصفحة واجهات Fronthaul، وخطط WDM المستخدمة فيها (CWDM، وMWDM، وLWDM، وDWDM)، والقيود التشغيلية التي تجعل بصريات Fronthaul مختلفة عن بصريات المؤسسات.

واجهات Fronthaul

الواجهة	المعدل	الطبيعة	البصريات
CPRI الخيار 3 / 6 / 7 / 8	2.5 / 6.1 / 9.8 / 10.1 Gb/s	إشارة راديو مرقمنة بمعدل بت ثابت (4G)	SFP/SFP+ بسرعة 1G–10G، وترميز 8B/10B أو 64B/66B حسب الخيار
CPRI الخيار 9 / 10	12.2 / 24.3 Gb/s	4G/5G قديم (legacy)	SFP28 من فئة 25G
eCPRI	10 / 25 Gb/s Ethernet	مُحزَّم (packetised) (5G، تقسيم وظيفي 7.2x)	SFP+ بسرعة 10G، وSFP28 بسرعة 25G — عمود شبكة 5G الفقري
Backhaul / Midhaul	10–100G	IP/Ethernet	بصريات قياسية

وزمن الانتظار هو القيد الحاكم لـFronthaul: ميزانية باتجاه واحد تبلغ نحو 100 µs (تقسيم 5G نوع 7.2x)، بما في ذلك الألياف (5 µs/km)، تحصر الهوائيات في نطاق 10–20 km تقريبًا من وحدة النطاق الأساسي، ومن هنا فئات المدى 10/20/40 km وغياب أي مدى أطول.

لماذا WDM

الخيار	الألياف لكل موقع (12 هوائيًا)	ملاحظات
أزواج ألياف مخصَّصة	24 (أو 12 بنظام BiDi أحادي الليف)	يحتاج إلى ألياف وفيرة
CWDM سلبي، ليفان	2	12 قناة 1271–1491 (أو 1271–1611)
CWDM سلبي، ليف واحد	1	6 وصلات على 12 قناة
MWDM / LWDM، ليفان	2	12 قناة في نطاق O، مناسبة لـ25G
DWDM (ثابت أو قابل للضبط)	2	أكثر من 40 قناة؛ وSFP28 القابل للضبط يقلّل المخزون
WDM شبه نشط / نشط	1–2	سلبي عند البرج، ونشط (بمراقبة) عند المركز (hub)

خطط الطول الموجي

الخطة	القنوات	الأطوال الموجية	المعدل	ملاحظات
CWDM 6	6	1271–1371 nm (نطاق O)	10/25G	تشتت منخفض قرب 1310، مناسب لـ25G؛ وتجنّب ذروة الماء عند 1383 nm
CWDM 12	12	1271–1491 أو 1291–1511 nm	10G؛ و25G على قنوات نطاق O	لقنوات نطاقي E/S مشكلات تشتت عند 25G فوق 10 km
CWDM 18	18	1271–1611 nm	1–10G	الشبكة الكاملة؛ ونطاق 1550–1610 محدود بالتشتت عند 10G/40 km (خطة القنوات)
MWDM (WDM متوسط)	12	القنوات الست الأولى من CWDM مقسومة بمقدار ±3.5 nm: 1267.5 / 1274.5، و1287.5 / 1294.5، و1307.5 / 1314.5، و1327.5 / 1334.5، و1347.5 / 1354.5، و1367.5 / 1374.5	25G	نطاق O فقط ← 25G آمن من التشتت عند 10–20 km؛ ليزرات DFB مثبَّتة بـTEC؛ بدفع من China Mobile
LWDM (LAN-WDM)	12	شبكة بفاصل 800 GHz حول 1269–1318 nm (تمديد لمجموعة LAN-WDM الخاصة بـ100GBASE-LR4)	25G	نطاق O؛ DFB مبرَّد؛ مرشِّحات أضيق من CWDM
DWDM	40–96	نطاق C، بفاصل 100/50 GHz	10/25G	وحدات SFP28 قابلة للضبط لـFronthaul؛ مبرَّدة؛ تكلفة وقدرة أعلى

مراجع الطول الموجي: نطاقات الطول الموجي، شبكة ITU.

متطلبات وحدات Fronthaul

المتطلب	لماذا	القيمة النموذجية
مدى حرارة صناعي	خزانات خارجية وهوائيات مركَّبة على الأبراج	−40 … +85 °C (I-temp)
مدى 10 / 20 / 40 km	مسافات البرج إلى المركز ضمن ميزانية زمن الانتظار	10G: 10–40 km؛ 25G: 10–20 km
تحمّل التشتت عند 25G	يفشل NRZ بسرعة 25G فوق 10–20 km على قنوات CWDM في نطاقات E/S/C؛ ويلزم خطط نطاق O أو ليزرات متحملة للتشتت	MWDM/LWDM، أو CWDM بسرعة 25G محصور بـ1271–1371
قدرة منخفضة	ميزانيات طاقة الهوائيات محدودة	دون تبريد حيث تسمح الخطة (CWDM)، ومع TEC حيث لا تسمح (MWDM/LWDM/DWDM)
DDM مع مراقبة عن بُعد	لا فنّي عند البرج	Rx/Tx/درجة الحرارة عبر إدارة الهوائي أو المركز
التحقق من المورّد	يضع مورّدو الهوائيات ووحدات النطاق الأساسي البصريات في قائمة بيضاء	قفل المورّد
خيار قابل للضبط	احتياطي واحد يغطي كل القنوات	SFP28 من DWDM قابل للضبط (وحدات الإرسال والاستقبال القابلة للضبط)

WDM شبه النشط

لمراقبة موقع برج سلبي من المركز، تُبقي أنظمة شبه النشطة البرج سلبيًا (مضمِّم فقط) وتضع وحدة نشطة عند المركز تُنهي كل قناة وتعيد إرسالها، مضيفة إشرافًا شبيهًا بـOTDR، ومراقبة قدرة لكل قناة، وحماية. أما WDM النشط بالكامل فيضع عتادًا على الطرفين. والاختيار يقايض بين طاقة البرج ومساحته وبين إمكانية المراقبة.

قائمة تحقق للتصميم والتشغيل

عدّ الهوائيات لكل موقع وخطة النمو → خطة القنوات (6/12/18، أو MWDM/LWDM، أو DWDM).
المسافات → فئة المدى والتحقق من التشتت لكل طول موجي عند معدل الواجهة.
ميزانية لكل قناة تشمل المضمِّم/المفكِّك (mux/demux)، ووحدات OADM، والموصلات (المضمِّم/المفكِّك وميزانية الوصلة).
اختر وحدات I-temp متحقَّقًا منها لدى مورّدي الهوائي والنطاق الأساسي؛ وتحقّق من ترميز الطول الموجي ورموز المعدل على منصة الاختبار (وحدات إرسال واستقبال CWDM).
ضع على الوحدات علامات بحسب القناة؛ وخطط الليف الواحد تحتاج إلى علامات للزوج (CWDM أحادي الليف وOADM).
سجّل قدرة Rx لكل قناة على الطرفين عند التشغيل؛ وراقبها عبر DDM الخاصة بالهوائي.

CWDM في المؤسسات والحرم الجامعي

تخدم الأطقم السلبية نفسها حلقات الحرم الجامعي ووصلات المدن (metro) لخدمات 1G/10G حيث تُستأجر الألياف بالليف: فزوج مضمِّم بـ8 أو 16 قناة يحل محل 8–16 زوج ألياف، وتخدم وحدات OADM المباني الوسيطة، وتغطي وحدات من فئة 40 km معظم مسافات المدينة (نشر CWDM).

في CodingBox

تُقرأ بصريات Fronthaul كأي SFP من CWDM/DWDM: حقل الطول الموجي، ورموز المعدل (تُرمَّز خيارات CPRI بمعدل البت الخاص بها؛ وeCPRI بوصفه Ethernet بسرعة 10G/25G)، وفئة الحرارة في رقم جزء المورّد، وDDM الحيّة. وترميز الطول الموجي والمعدل بما يتفق مع الليزر الفعلي هو ما يُبقي القائمة البيضاء لمورّد الهوائي وخطة قنوات المضمِّم متطابقتين (Check transceiver، EEPROM editor).

إذا وجدت معلومة غير دقيقة أو خطأً في هذه المادة، فحدِّد المقطع المعني واضغط Ctrl+Enter .