解析前端回传解决方案，助力实现C-RAN

确保能达到3GPP HARQ的目标，前端回传网络必须要支持往返双程的延迟低于400 μs ，即意味着端到端的延迟要控制在150-200 μs的范围内。

一个常常被忽略的要求是需要上联及下联方向延迟几乎完全对称。虽然每个移动设备商对此给出的数字各有不同，一般而言要求是< +/- 65ns。

前端回传还有若干特定的应用层及操作层的需求，如表1所示。满足上述这些需求的总和才能实现可部署性高、成本低廉的电信级前端回传网络--这对RAN而言都是不可或缺的。

表 1 前端回传在应用及运维层面的要求

所有这些需求使得运营商在考虑前端回传网络时，可能候选的方案如下：点到点光纤、微波、无源WDM，有源WDM和OTN等。

尽管OTN无疑在OAM、分界及扩展性等多个方面均具有运维优势，由于业界对OTN能否满足性能方面的需求尚无定论，导致了整个行业仍然倾向于采用基于有源或无源WDM的解决方案来进行前端回传。这是由于大量厂商一拥而上，提供了多种无源或有源WDM解决方案，而市面上却缺乏可用的基于OTN的方案所致。

近日，通过一款基于其HyPHYflex OTN处理器的解决方案，PMC已经证明，OTN可以满足移动网络在性能方面的要求，从而开启了真正的电信级前端回传网络的新纪元。
以下章节我们将继续探讨并阐述为何基于OTN的移动前端回传方案与中国的移动运营商的特有环境最为契合。

2. 机遇：应对挑战 基于OTN的移动前端回传方案满足需求

前面我们分析了运营商对于前端回传网络的需求。下面将讨论实现前端回传网络的四大主要候选技术方案。

2.1 点到点光纤

点到点光纤实现的前端回传网络中，基站处的每个远端射频头（RRH）都通过单条光纤或光纤对与BBU相连。 这是所有前端回传方案中最简单的一种，并且，中国移动运营商部署的丰富的光纤资源（尤其是中国联通及中国电信）使之可以方便地得到部署，此外，该方案也无需额外的前端回传的网络设备。

但是，由于目前每个基站最少需要三个CPRI用于LTE，将来至多还可能需要15个CPRI用于5x电信汇聚，点到点光纤方案实际上并不可行，在大规模C-RAN部署中并不经济适用。

结果是，移动网络运营商一直在寻求一种优化的解决方案，以便充分利用其宝贵的光纤资源。

2.2 无源WDM

无源WDM 是首当其冲的选择。在基于无源WDM的前端回传方案中，CWDM或DWDM光模块直接安装在RRH和BBU上，利用一个无源光增/删复用器（OADM）来复用多个波长到单条光纤之上，其中每个波长承载一个CPRI连接。在CWDM系统中，在单条光纤上至多可以承载18个波长。

虽然基于WDM的前端回传系统比点到点方案的光纤利用率要显著提升，但不论CPRI速率如何，每个CPRI信号依然要消耗一个10G 波长。进一步而言，无源WDM方案没有在移动RAN及前端回传网络之间提供一个分界点或故障隔离的能力，并且其管理及故障隔离功能（OAM）非常初级。

2.3 有源WDM

有源 WDM 方案在OADM之外采用了一个独立的复用转发器，以将CPRI信号置于某个特定带宽之上。有源WDM方案比无源WDM方案的主要优势在于它能够作为一个分界点，并能提供有限的故障隔离的功能。但是，也和无源WDM一样，每个CPRI信号均要消耗一个带宽，OAM功能颇为有限、且本质上具有专属性（非通用），电信网络的运维团队对此也颇为陌生.

2.4 OTN

基于OTN的解决方案与有源WDM方案的架构相似，但也存在两个重大的差异:

1. OTN 方案是基于一种经过实际验证的、标准化的技术（通过ITU G.709），该技术在当今运营商网络中已普遍采用

2. OTN 提供了一组丰富的标准化的OAM功能

3. OTN 含有客户、路径及线路的监测功能，因而可以实现快速的故障隔离

4. OTN 在TDM层面提供基于标准的客户端复用，因此，无论是否采用WDM方案， 均可将光纤利用率提升4倍。

如图2中所描绘，中国的移动运营商可以以下列两种方式部署OTN：

1. 纯粹OTN 的情况

2. OTN + WDM 的情况

图 2 CPRI over OTN Scenarios: 1) 纯粹OTN 或 2) OTN+WDM

在将点到点光纤前端回传部署演进为利用OTN以2.5G的速度将至多4个CPRI option 3信号复用到速率为10G的单个出向OTU2容器时，移动运营商可以考虑部署纯粹OTN的方案。在此方案下，OTN可将光纤利用率提升4倍，而无需部署昂贵的WDM设备。同时，OTN还提供所有中国的移动运营商所渴求的OAM、分界及故障隔离功能等。

将OTN与WDM相结合，可以进一步提升光纤利用率，并改善网络环的保护能力，如图1中下半部分所示。除了此前提到的OTN相比有源WDM的优势以外，在基于WDM的解决方案上加上OTN能