5G用于传输网络：光纤是5G的未来

据悉，今年的MWC和OFC大会的同一主题是：为即将到来的5G做好转移网络的准备。目前业界的共识是2020年开始部署5G。但由于5G NR仍处于标准化的早期阶段，因此5G的准备也是一个难题。
随着5G无线标准的变化，目前的网络运营商能否采取措施为5G传输网络奠定基础？好消息是，至少5G在物理层的道路是明确的：光纤将是5G网络的基础，集中式RAN（C-RAN）将成为5G网络架构。
C-RAN是通过4G引入的（商业部署现在正在扩大），并为移动网络增加了一个新的传输网段：以方式。使用C-RAN后，无线电单元仍留在基站塔中，但基带处理单元（BBU）从蜂窝塔移动到中心局，以便相互通信以及在其他组件之间通信。使用标准CPRI协议，基站和BBU之间的距离为20km。
C-RAN有两个要点：1）C-RAN是5G所需的传输网络架构，因为BBU（Cloud RAN）虚拟化将是实现5G的关键组成部分。为了扩展和实现虚拟化，我们需要立即实现C-RAN架构。2） 由于容量和距离要求的结合，出站网络将主要基于光纤。
物理层测试要求也很简单，专注于任何光纤网络都是测试光纤特性的关键。换句话说，在准备5G数据速率和架构方面存在一些差异。

衰减
衰减是光纤中传播的光信号的功率。衰减的常见原因包括连接器质量差、密集光纤弯曲、光纤连接器故障以及传输距离增加导致的光纤本身缺陷。与分布式RAN相比，C-RAN引入了两个可能增加损耗的重要因素：1）更大的光纤传输距离——远程头端和BBU之间的物理隔离距离从分布式RAN的几十米增加到10公里到20公里；2） 传输路径中的连接器数量更多。
光时域反射计（OTDR）是准确测量衰减的正确测试工具，应在任何新的C-RAN光纤安装上进行。如果OTDR点连接器的损耗异常高，检查探头有助于确定是否应清洁光纤端面。
色散和偏振模色散
色散是光脉冲的延伸，可能导致光传输中的误码率增加。两种最重要的形式是色散（CD）和偏振模色散（PMD）。CD是由以不同速度运行的光脉冲中的不同波长（颜色）引起的，PMD是由不同偏振态的传播速度差异引起的。
在低于10G的速率下，CD和PMD的容差非常高；但在10G及以上时色散成为问题。这是一个重要的考虑因素，因为移动回程网络可以达到10Gbps的数据速率（最终会更高）。
此外，距离也是一个因素。测试和测量提供商EXFO建议分散任何超过15公里至20公里的跨度；在调试之前执行这些测试，以避免CD/PMD相关的故障。
由于数字信号处理的功能，相干100G传输在远程网络和城域网中的迁移减少了与色散损伤相关的问题数量。
然而，相干检测导致了一些10G直接检测系统中不存在的局限性，例如对偏振（SOP）和PMD的快速变化的敏感性。由于SOP和PMD可以在几微秒内变化，相干接收机必须实时补偿PMD和SOP；然而，如果它们变化太快，有时无法实现，信号就会丢失。
防止相干接收机中SOP和PMD补偿失败的最佳方法是避免使用具有更高PMD的光纤，因为SOP和PMD的快速变化在PMD更高的光纤中更为频繁。
总而言之，对于规划未来5G的运营商来说，现在可以在物理层面采取措施将光纤扩展到其蜂窝基站，以预测更高层次对集中式RAN架构的需求。从物理层测试的角度来看，该方法非常简单，即关注光纤特性。