什么是MWDM？MWDM的成本为什么比较高？

Posted 2022-10-31 impptang

1 前言

2022年3月初，中国移动发布《2022年至2023年基站前传设备集中采购》招标公告，采购CWDM基站前传设备178763套、MWDM基站前传设备9638套。这是中国移动首次对MWDM基站前传设备进行集采，MWDM向规模商用迈出了一大步。

基站前传主要采用无源WDM技术。基于成本的考虑，无源WDM一般采用CWDM（粗波分），使用价格较低的DML（直接调制激光器）光模块。基站前传的通道速率主要有10G和25G。

CWDM共支持18个波长。由于常用的G.652光纤的色散系数随波长的增加而增加，而25G DML光模块的色散容限只有约60ps/nm左右；所以，当前传的通道速率为25G时，采用DML光模块只能使用CWDM波长中的前6波（第6波传输10km的光纤链路色散为60ps/nm），即单根光纤只能支持6通道25G的前传。

 但一个物理站址对25G前传通道数的需求通常为12个，为低成本地增加单根光纤支持的25G传输通道数，中国移动在CWDM的基础上提出了MWDM方案。

2 什么是MWDM

MDWM指中等波分复用，是以CWDM的前6波为基础，每个波道的中心波长上下偏移3.5nm，成为2个新的波道，共支持12个波道。由于MWDM的工作波长与CWDM相近，这些波长均可满足25G DML光模块传输10km的要求，从而使单根光纤支持的25G前传通道数从6通道增加到12通道。

 CWDM用的光模块内通常不含TEC（半导体制冷器），当工作温度发生变化时，TOSA（光发送组件）的发送波长会发生漂移（约0.1nm/℃）。由于光模块工作温度的范围比较大（最大为：-40℃～＋85℃），所以，CWDM光模块的“最大中心波长偏移”指标也高达±6.5nm。如果在CWDM光模块中加上TEC，使同一波长的TOSA工作在不同的温度，光模块输出的波长也不一样。

MWDM最初正是利用这个方法，使CDWM某一波长的光模块，扩展成MWDM两个波长的。这样做的好处是：（1）只需在CWDM光模块里加TEC就可实现，可充分利用既有的CWDM产业链；（2）TEC可使TOSA的工作温度更稳定，提升了光模块的传输性能。

3 MWDM面临的成本挑战

虽然通过TEC温度控制产生不同波长的方法理论上可行，但由于MWDM的中心波长较CWDM偏移了3.5nm，MWDM相邻波长光模块TEC的温度差高达近70℃，TEC温度调节的范围太大，常规的TEC无法满足要求；所以，MWDM光模块主要还是采用了与MWDM中心波长一致的TOSA。由于MWDM的波道间隔比CWDM小，为减小环境温度对输出波长的影响，即使采用了与MWDM中心波长一致的TOSA，MWDM光模块内依然需要采用TEC进行温度控制。

由于MWDM的复用/解复用器波长与CWDM完全不一致，因此无法利用CWDM产业链中既有的薄膜滤波器（复用/解复用器的内部结构见《无源波分系统中波分复用器的组成和原理​​​​​​​》一文）。

MWDM的初衷是为了充分利用CWDM的产业链来降低生产成本，但从目前的产品来看，并未实现这一目的，这也导致MWDM的成本要高出CWDM很多。

目前，MWDM是伴随半有源波分使用的，光模块支持调顶技术。而CWDM目前并不能配合半有源波分使用，这也使得MWDM与CWDM的价格难以进行直接比较，从而有利于MWDM的推广。电子产品的价格主要决定于生产规模，相信随着中国移动集采数量的增加，MWDM的价格会快速下降到合理的水平。

参考文献：

1 《面向5G前传的半有源 Open-WDM/MWDM关键技术及进展》，中国移动通信研究院

2 《开放式波分复用（Open-WDM）技术规范》，中国移动通信研究院

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图/文：老丁头；     审阅：付权 胡勇

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