ORAN的WG/OFG/RG--随手记2023（50）
ORAN
先说一下前传fronthual技术：
这种模式可以为移动网络带来多种优势，例如更高的灵活性和可管理性、更低的功耗，以及增加虚拟化和软件化功能。传统上的RU和BBU物理上位于同一个蜂窝塔上，通过同轴电缆从塔顶（RU）连接到塔底（BBU）。一旦此链路被光纤取代，位于每个塔上的BBU就会移到网络更深更远处，并放置在集中且较远的位置，现在的远程RU和堆叠的集中式BBU之间的这种新连接定义了前传移动网络。ROF（radio over fiber）就是前传网络通过光纤路径传输基带信号，经过光电转换 (O/E)、数模转换和上变频到射频，然后发射和检测。因此，O/E转换表示从光纤链路到毫米波频率的射频信号的转换，这是为基于RoF的网络带来优势的主要步骤。使用已经在CO生成的射频信号的模拟RoF使网络能够使用光域中可用的更大调制带宽，并进一步轻松实现关键设备（如网络控制和射频振荡器）的集中化。因此，模拟RoF前传系统可以从无线和光域中受益，因为光纤能够轻松桥接大距离并使用非常大的调制带宽，而无线链路允许轻松、快速和灵活地部署，并进一步简化集中式网络，无论部署了何种多路复用技术。超密集波分WDM复用技术以及基于光子集成电路的ROADM（Reconfigurable optical add-drop multiplexe）可用于光纤路径，从而实现智能和可重构功能，同时保持与传统回程和前程基础设施的兼容性。两种技术的结合可以将网络容量提升到另一个层次。因此，这样的活动可以聚集大量有兴趣观看和传输超高分辨率视频流的人，如大型的赛会、演唱会等用户聚集场景，这会产生大量的流量数据，需要巨大的网络容量。此外，最终用户可以在体育场馆内和周围上传多媒体内容。因此，由于大量同时用户聚集在同一地点和同一时间间隔内，数据流量出现峰值。也因此，只有通过包括虚拟化在内的软件化手段共同利用异构技术才能容纳成千上万个同时用户，并满足如此具有挑战性的网络场景。或者在长期部署场景中，带状（ribbon optical）或多芯光纤 (multi-core fiber--MCF) 中的光学领域中的SDM（optical space-division multiplexing）技术被视为增加前传网络容量、峰值数据速率和灵活性的主要技术参与者，以支持不仅足球赛事，而且奥运会、音乐会和大型纪念活动都要求的前所未有的、永不满足的数据流量需求。另一项值得关注的技术是带状光纤，它使用带有可卷带状光纤的单个松套管作为将多根单独的光纤从CO场所连接到5G RU的替代解决方案，以提供更大的网络容量和宽带传输。可卷带状光纤等更密集的光纤技术减少了物理占用空间，被认为是部署前传移动基础设施的潜在替代解决方案，它不仅可以满足5G移动系统的严格容量要求，还可以满足即将到来的 6G 系统的严格容量要求。这里值得注意的是，带状光纤的直径和重量更小，并且可以提供更高的密度，因为它们可以卷成比传统扁平带状光纤更小的封装，并且每根光纤都易于操作。最后，带状光纤可能是推动当前系统向 6G 前传移动网络发展的过渡技术，这种网络不仅大大减少了占用空间，而且在不同芯中传播的信号观察到的信道条件比在带状光纤的不同光纤中传播的信号更稳健。从这个意义上讲，MCF仍然是必要的，并且理想情况下更适合先进的组合光学和射频技术，例如光束成形。除了增加容量、减少占用空间和更均匀的信道之外，当考虑组合SDM和WDM传输或跨所有芯联合放大的可能性时，MCF还可以允许跨多个芯进行联合信号处理，从而进一步提高灵活性并可能降低能耗。此外，SDM和MCF技术不仅可以以经济高效的方式支持6G移动系统的容量增加，还可以兼容并使用当前部署的光纤技术实现无缝过渡解决方案。这种MCF和SDM技术的组合可以在A-RoF前传网络中大规模部署RU，从而满足具有挑战性的5G KPI以及密集用例场景。
第二部分，简要展望下6G回传技术
移动回程通常是指将位于基站的BBU连接到移动核心的网络部分。设计的所谓的“颈部接口”可参考文章2G-》5G网络“颈”部接口设计与方案演进回顾移动回程在5G网络及以后的网络中变得更加重要，因为后者具有更大的站点密度，拥有数千个用户设备和前所未有的数据流量需求。反过来，随着前传网络的发展，传输网络的容量需求也大大增加。移动回程涉及连接端到端移动系统的核心网络和C-RAN的传输网络。因此，移动回程负责在C-RAN中央办公室和核心网络之间传输用户设备的数据流量。在为回程基础设施考虑的许多不同技术中，无线FSO（Free-space optical systems）和THz系统因其独特的可用容量而被视为光纤的替代方案的潜在候选者。此外，点对点FSO和THz系统可以应对延迟和覆盖范围等具有挑战性的要求。这些有趣的技术可以成为移动回程基础设施关键解决方案的一部分，作为租用有线光纤解决方案的替代方案。FSO是一种视距技术（LoS），它使用半导体激光器发出的光束进行数据传输，而不是有线光纤或无线微/毫米波RF链路。与光纤电缆相比，FSO系统通过空气介质或自由空间传输光，而不是光纤。FSO技术具有一系列优势，例如广泛的可用频谱、未经许可的频谱和易于部署。此外，与传统回程解决方案相比，FSO被认为是一种灵活且可扩展的技术，可以以经济高效的方式实施。此外，由于站点单元的密集化，FSO技术被认为是移动回程的一种有前途的解决方案，从而缩短了站点单元与C-RAN之间的距离，缩短至几百米。除了容量相似之外，对于光纤基础设施较差或较差的地区，FSO比光纤更具成本效益，因为FSO 系统可以轻松安装和卸载，从而在较短的安装时间内在偏远地区创建新的通信链路。最后，FSO不受周围 RF 设备可能产生的任何电磁干扰的影响。作为下一代移动网络回程移动的潜在解决方案，FSO应满足关键网络要求，从而支持高数据速率。目前已有多项研究致力于FSO系统的进展。多种基于FSO的解决方案可实现高达数百Gb/s及以上的传输。除了环境光干扰、散射和FSO链路路径上的物理障碍物等限制因素外，大气湍流引起的衰落（也称为闪烁）和强路径损耗也是限制FSO链路性能和覆盖范围的主要障碍。尽管FSO系统受到不同程度的大气损害（如雾、闪烁），但已有多项研究提出了缓解这些问题的新技术。许多基于分集的传统技术已被提出用于缓解FSO系统中的大气问题。无论采用哪种技术，在人工智能和机器学习技术以及PIC技术（Photonic Integrated Circuit，光子集成电路）的帮助下，下一代移动网络中的许多此类损害都可能大幅减少。后者可以为FSO链路带来许多好处，例如通过基于新设计的收发器减少信道串扰来大幅提高性能。因此，FSO系统是满足6G KPI的有力候选者，并且该技术的成熟度足以在5G及以后的移动回程网络中实施。
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