7、数字无线接入网中的光学传输建模

数字无线接入网中的光学传输建模

1. 无线接入网延迟分析

在分组交换中，光纤长度差异带来的延迟贡献可根据光纤延迟（5µs/km）轻松计算。而由于色散导致的延迟不对称，可通过以下公式估计：
[D(\lambda) = \frac{S_0}{4}(\frac{\lambda_0^4}{\lambda^3} - \lambda)]
其中，(\lambda_0)是零色散波长，单模标准光纤的(\lambda_0)最小值为1300nm；(S_0)是(\lambda_0)处的色散斜率，最大值为0.092 ps/(nm²⋅km)。

光纤延迟(\tau)（ps/km）与波长的关系可通过对上述公式积分得到：
[\tau(\lambda) = \tau_C + \frac{S_0}{8}(\frac{\lambda_0^4}{\lambda^2} + \lambda^2)]
在计算上下行不同波长（(\lambda_{UL})和(\lambda_{DL})）的光通道延迟差时，未知常数(\tau_C)会被抵消：
[\Delta\tau_{UL - DL} = \tau(\lambda_{UL}) - \tau(\lambda_{DL})]
在基于CPRI的前传网络中，(\Delta\tau_{UL - DL})可能导致连接到同一CU的时间同步RRU之间出现不期望的延迟不平衡。通常，(\Delta\tau_{UL - DL})的最大容忍值为±8.138 ns。

2. 光学传输基础

在数字无线接入网（RAN）中，我们需要对网络中的光链路进行建模，并明确主要设计参数。下面以最简单的点对点传输场景为例，介绍相关概念。