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Bahasa Melayu アクセスとモバイルフロントホールの CWDM：CPRI/eCPRI、MWDM、LWDM
データセンターの外では、CWDM クラスの光学部品を最も多く消費するのはモバイルネットワークです。タワー上のあらゆる 4G/5G 無線機は、ベースバンドユニットへの光ファイバーリンク、すなわちフロントホールを必要としますが、タワーに予備の光ファイバーがあることはめったにありません。パッシブ WDM を使えば、1本の光ファイバー心線を十数台の無線機で共有でき、これが市場に産業温度対応の 10G/25G 彩光 SFP が存在する理由です。このページでは、フロントホールのインターフェース、そこで使われる WDM 方式（CWDM、MWDM、LWDM、DWDM）、そしてフロントホール用光学部品をエンタープライズ用と異なるものにしている運用上の制約を扱います。
フロントホールのインターフェース
| インターフェース | レート | 性質 | 光学部品 |
|---|---|---|---|
| CPRI オプション 3 / 6 / 7 / 8 | 2.5 / 6.1 / 9.8 / 10.1 Gb/s | 固定ビットレートのデジタル化無線信号（4G） | 1G–10G SFP/SFP+、オプションごとに 8B/10B または 64B/66B |
| CPRI オプション 9 / 10 | 12.2 / 24.3 Gb/s | 4G/5G レガシー | 25G クラスの SFP28 |
| eCPRI | 10 / 25 Gb/s Ethernet | パケット化（5G、機能分割 7.2x） | 10G SFP+、25G SFP28 — 5G の主力 |
| バックホール／ミッドホール | 10–100G | IP/Ethernet | 標準的な光学部品 |
フロントホールはレイテンシーに制約されます。光ファイバー分（5 µs/km）を含めた片道のバジェットはおよそ 100 µs（5G の分割 7.2x）で、これにより無線機はベースバンドから約 10–20 km 以内に制限されます。だからこそ 10/20/40 km の伝送距離クラスがあり、それより長いものが存在しないのです。
WDM を使う理由
| 選択肢 | サイトあたりの光ファイバー数（無線機12台） | 備考 |
|---|---|---|
| 専用光ファイバーペア | 24（またはシングルファイバー BiDi で12） | 光ファイバーを大量に必要とする |
| パッシブ CWDM、2芯 | 2 | 1271–1491（または 1271–1611）の12チャネル |
| パッシブ CWDM、1芯 | 1 | 12チャネルで6リンク |
| MWDM / LWDM、2芯 | 2 | O バンドの12チャネル、25G に適する |
| DWDM（固定または波長可変） | 2 | 40チャネル以上；波長可変 SFP28 なら在庫を削減できる |
| セミアクティブ／アクティブ WDM | 1–2 | タワー側はパッシブ、ハブ側はアクティブ（監視付き） |
波長プラン
| プラン | チャネル数 | 波長 | レート | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| CWDM 6 | 6 | 1271–1371 nm（O バンド） | 10/25G | 1310 付近は分散が小さく 25G に適する；1383 nm のウォーターピークを避ける |
| CWDM 12 | 12 | 1271–1491 または 1291–1511 nm | 10G；O バンドのチャネルでは 25G も可 | E／S バンドのチャネルは、10 km を超える 25G で分散の問題がある |
| CWDM 18 | 18 | 1271–1611 nm | 1–10G | フルグリッド；1550–1610 は 10G／40 km で分散が制限要因（チャネルプラン） |
| MWDM（medium WDM） | 12 | 最初の6つの CWDM チャネルをそれぞれ ±3.5 nm に分割：1267.5 / 1274.5、1287.5 / 1294.5、1307.5 / 1314.5、1327.5 / 1334.5、1347.5 / 1354.5、1367.5 / 1374.5 | 25G | O バンドのみ → 10–20 km で分散面が安全な 25G；TEC 温度安定化 DFB レーザー；China Mobile 主導 |
| LWDM（LAN-WDM） | 12 | 1269–1318 nm 付近の 800 GHz グリッド（100GBASE-LR4 の LAN-WDM セットを拡張） | 25G | O バンド；冷却型 DFB；CWDM より狭いフィルター |
| DWDM | 40–96 | C バンド、100/50 GHz | 10/25G | 波長可変 SFP28 のフロントホールモジュール；冷却型；コストと消費電力が高い |
フロントホールモジュールの要件
| 要件 | 理由 | 一般的な値 |
|---|---|---|
| 産業用温度 | 屋外キャビネットとタワー搭載の無線機 | −40 … +85 °C（I-temp） |
| 伝送距離 10 / 20 / 40 km | レイテンシーバジェット内でのタワー・ハブ間距離 | 10G：10–40 km；25G：10–20 km |
| 25G での分散耐性 | E／S／C バンドの CWDM チャネルでは、10–20 km の 25G NRZ が失敗する；O バンドのプランか分散耐性のあるレーザーが必要 | MWDM/LWDM、または 1271–1371 に限定した 25G CWDM |
| 低消費電力 | 無線機の電力バジェットには限りがある | プランが許せば非冷却（CWDM）、許さなければ TEC（MWDM/LWDM/DWDM） |
| リモート監視付き DDM | タワーに技術者が常駐しない | 無線機またはハブの管理システム経由での Rx/Tx/温度 |
| ベンダー検証 | 無線機とベースバンドのベンダーが光学部品をホワイトリスト化 | ベンダーロック |
| 波長可変オプション | 予備品1個ですべてのチャネルをカバー | 波長可変 DWDM SFP28（波長可変トランシーバー） |
セミアクティブ WDM
パッシブなタワーサイトをハブ側から監視するため、セミアクティブ方式はタワー側をパッシブ（合分波器のみ）のまま保ち、ハブ側に各チャネルを終端・再送信するアクティブユニットを置き、OTDR のような監視、チャネルごとのパワー監視、保護機能を追加します。完全なアクティブ WDM は両端に機器を置きます。この選択は、タワーの電力とスペースを可観測性と引き換えにするものです。
設計と試運転のチェックリスト
- サイトごとの無線機数と成長計画を把握する → チャネルプラン（6/12/18、MWDM/LWDM、DWDM）。
- 距離を把握する → インターフェースレートにおける波長ごとの伝送距離クラスと分散の確認。
- 合分波器、OADM、コネクターを含めたチャネルごとのバジェットを計算する（合分波器とリンクバジェット）。
- 無線機とベースバンドのベンダー向けに検証済みの I-temp モジュールを選定する。波長コーディングとレートコードをベンチで確認する（CWDM トランシーバー）。
- モジュールにチャネルごとのラベルを付ける。シングルファイバープランにはペアラベルが必要（シングルファイバー CWDM と OADM）。
- 試運転時に両端でチャネルごとの Rx を記録する。以降は無線機の DDM 経由で監視する。
エンタープライズとキャンパスの CWDM
同じパッシブキットは、光ファイバーを心線単位でリースするキャンパスリングやメトロリンクの 1G/10G サービスにも使われます。8チャネルまたは16チャネルの合分波器ペアが 8–16 組の光ファイバーペアを置き換え、OADM が中間の建物に対応し、40 km クラスのモジュールが大半のメトロ距離をカバーします（CWDM の展開）。
CodingBox では
フロントホール用光学部品も、他の CWDM/DWDM SFP と同じように読み取れます。波長フィールド、レートコード（CPRI オプションはそのビットレートとしてコーディングされ、eCPRI は 10G/25G Ethernet としてコーディングされます）、ベンダー PN 内の温度グレード、そしてライブ DDM です。波長とレートを実際のレーザーと矛盾なくコーディングしておくことが、無線機ベンダーのホワイトリストと合分波器のチャネルプランを一致させ続ける鍵です（Check transceiver、EEPROM editor）。