無線光通信不斷發(fā)展，讓大千世界的信息觸手可得。而這少不了光模塊的功勞。而隨著5G時代來臨，光模塊如何順應(yīng)發(fā)展？

從2000年初開始，2G、2.5G網(wǎng)絡(luò)開始建設(shè)，基站連接開始從銅纜轉(zhuǎn)向光纜。一開始采用的是1.25G SFP光模塊，后來用2.5G SFP模塊。2008-2009年3G網(wǎng)絡(luò)開始建設(shè)，基站光模塊需求躍升到6G。2011年全球進(jìn)入4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，前傳主要使用的10G光模塊。2017年到現(xiàn)在，目前逐步演進(jìn)到5G網(wǎng)絡(luò)，躍升到25G/100G光模塊。

5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)比較：5G時代，增加中傳部分，預(yù)計光模塊需求上升

4G網(wǎng)絡(luò)是從RRU到BBU再到核心機(jī)房，到5G網(wǎng)絡(luò)時代可能會把BBU功能做一些拆分，切分成DU和CU。原來RRU到BBU屬于前傳，BBU到核心機(jī)房屬于回傳，5G新增出中傳。

BBU如何切分，對光模塊的影響比較大。3G時代國內(nèi)的設(shè)備商相對國際有一些差距，4G時代和國外齊平，5G時代開始引領(lǐng)。近期Verizon、AT&T宣稱要在19年開始商用5G，比中國還早一年。之前產(chǎn)業(yè)認(rèn)為主流供應(yīng)商會是諾基亞愛立信，最終Verizon選擇的是三星。國內(nèi)5G建設(shè)總體規(guī)劃性更強(qiáng)，更好預(yù)測一些，今天主要圍繞中國市場展開。

5G前傳光模塊：100G成本偏高，25G依然主流

前傳25G和100G都會并存，4G時代BBU和RRU間的接口為CPRI，為應(yīng)對5G高帶寬需求，3GPP提出新的接口標(biāo)準(zhǔn)eCPRI，如果采用eCPRI接口，前傳接口帶寬需求會壓縮到25G，從而降低光傳輸成本。

當(dāng)然采用25G也會帶來很多問題，需將BBU部分功能上移到AAU，做信號采樣、壓縮，從而AAU變重、體積更大。AAU掛在鐵塔上，維護(hù)成本更高，質(zhì)量風(fēng)險也更大，設(shè)備商一直致力于將AAU變小、功耗變得更低，從而也在考量100G方案，降低AAU負(fù)擔(dān)，如果100G光模塊價格能夠有效的下降，設(shè)備商還是會傾向100G方案。

5G中傳：光模塊選項和數(shù)量需求差異大

不同運營商有不同的組網(wǎng)方式，不同組網(wǎng)下，光模塊的選型和數(shù)量會有較大差異，客戶提出了50G的需求，我們會積極響應(yīng)客戶需求。

5G回傳：相干光模塊

回傳將采用相干光模塊，接口帶寬超100G，預(yù)計200G相干占2/3，400G相干占1/3。從前傳到中傳到回傳，逐級收斂，回傳的光模塊用量相對中傳更小，但單價更高，從金額看和中傳相當(dāng)。

預(yù)計到2023年，光模塊市場將超過120億美元

圖一為近年來光模塊整體市場規(guī)模的統(tǒng)計和預(yù)測。從圖中可以看到，到2023年，光模塊市場整體規(guī)模將達(dá)到120億美元以上，相比2018年的60億美元翻了一倍。從測算數(shù)據(jù)可以看出，5G（無線接入）和數(shù)據(jù)中心（以太網(wǎng)）這兩大重點應(yīng)用會推動光模塊市場迎來更大規(guī)模的發(fā)展。

　　圖1 近年來及未來幾年光模塊市場整體規(guī)?，F(xiàn)狀及預(yù)測

　　對數(shù)據(jù)中心的100Gbit/s與更高速率的光收發(fā)模塊市場也給出了最新的預(yù)測結(jié)果，如圖2所示。從圖2可以看出，到2023年，數(shù)據(jù)中心光模塊將以100GbE和400GbE為主，附帶少量的200GbE需求，總體市場規(guī)模將達(dá)到48億美元左右。

　　圖2 數(shù)據(jù)中心光模塊市場銷售預(yù)測

　　無線接入網(wǎng)對于光模塊質(zhì)量和性能的要求與數(shù)據(jù)中心的需求存在較大差異。由于較多基站要部署在惡劣的環(huán)境下，其對光模塊能夠正常工作的溫度范圍要求就很高，比如要達(dá)到工溫（-40℃~+85℃）的指標(biāo)，這勢必會造成光模塊成本增加。

對于4G網(wǎng)絡(luò)，國內(nèi)三大運營商在前傳層面主要以光纖直驅(qū)為主，在部分光纖資源緊張的區(qū)域，這兩年少量CWDM系統(tǒng)的建設(shè)產(chǎn)生了10Gbit/s CWDM模塊的需求。CWDM系統(tǒng)之所以沒有規(guī)模應(yīng)用，主要還是因為維護(hù)管理體制和故障定位較難等方面的問題。

對于5G網(wǎng)絡(luò)，易飛揚從前傳、中傳、回傳各個層面分析

前傳：10Gbit/s前傳光模塊可用于5G基站建設(shè)的初期，業(yè)界目前還是傾向于采用25Gbit/s速率的前傳模塊。25Gbit/s BiDi單纖雙向光模塊在國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈已基本做好準(zhǔn)備，目前業(yè)界正在推動25Gbit/s Tunable波長可調(diào)諧光模塊國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定，產(chǎn)品仍處于前期的研發(fā)階段。對于采用DRAN部署模式的，也可以采用基于FP/DFB激光器的傳輸距離在300m以內(nèi)的25Gbit/s光模塊。經(jīng)了解，海外市場對25Gbit/s CWDM、100Gbit/s 4WDM模塊有一定需求。

中傳（接入段）：基于收斂功能的前提下，5G初期接入段可采用10Gbit/s或25Gbit/s速率的光模塊，比如采用10G SR（300m、VCSEL激光器、MMF）、10Gbit/s或25Gbit/s LR（10km、DFB激光器、SMF）等。

回傳（核心匯聚層）：5G初期核心匯聚層可采用100Gbit/s速率的光模塊，比如采用100Gbit/s SR4（100m、VCSEL激光器、MMF-MPO）、100Gbit/s PSM4（500m、DFB激光器、SMF-MPO）或100Gbit/s CWDM4（2km、DFB激光器、SMF-LC）等。在城域?qū)用?，根?jù)需要傳輸?shù)木嚯x不同，可采用100Gbit/s ER4、100Gbit/s PAM4或基于相干技術(shù)的100Gbit/s光模塊。