光模塊是5G網(wǎng)絡中實現(xiàn)光電相互轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)單元，廣泛應用于無線及傳輸設(shè)備，是5G建設(shè)的重要部分。5G大規(guī)模建設(shè)的資金壓力導致成本敏感，而光模塊成本在5G前傳部分設(shè)備中的占比高達50%以上。業(yè)界紛紛開展5G光模塊的低成本方案研究，取得了長足進展，涌現(xiàn)出多種解決方案。

5G前傳都要求至少12個波長通道，因此三大運營商的方案，都以實現(xiàn)12波為目的。基于建設(shè)成本、功能實現(xiàn)等多方面的綜合考慮，在實踐中選擇半有源型場景已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)共識。而在半有源方案中根據(jù)實現(xiàn)波長的不同，也存在4種方案。

• CWDM：參考ITU-T G.694.2，通道間隔為20nm，支持18個波長；
• DWDM：參考ITU-T G.698.4(原G.metro)，通道間隔為100GHz和50GHz，支持40/80個波長；
• LWDM：參考IEEE 802.3，通道間隔為800GHz，擴展后支持12個波長；
• MWDM：基于CWDM的波長進行左右偏移，采用非均勻的波長間隔，支持12個波長。

基于高帶寬應用場景, 以及中國移動2.6GHz頻譜160MHz帶寬和中國聯(lián)通、中國電信共建共享方案200MHz頻譜帶寬的需求，在前傳解決方案中單個基站需要12個波長?；谶@些新的應用需求，對4種WDM技術(shù)方案進行分析。

25Gbit/s CWDM方案

CWDM有18個波長選擇，但是中間的6波由于早期光纖存在水峰效應，產(chǎn)業(yè)鏈供給相對空白。25Gbit/s CWDM方案中的前6波（1270nm-1370nm）可采用無制冷DML激光器和PIN探測器的低成本配置，并且具有成熟的產(chǎn)業(yè)鏈支持，具有非常大的優(yōu)勢，可以很好地滿足6波基站需求。

不過，在面臨12波應用需求時，CWDM方案的后6波（1470nm-1570nm）色散代價較大，需要采用EML激光器或APD探測器來保證相同的鏈路功率預算；因此，在面臨12波的應用需求時，該方案在成本控制上有較大難度，或者部分波長沒有成熟的產(chǎn)業(yè)鏈支持。

針對25Gbit/s CWDM方案，易飛揚推出了25G CPRI CWDM SFP28系列光收發(fā)模塊。共有12個CWDM通道，包括前6波擴展級系列和后6波工業(yè)級系列，傳輸距離最高可達10km。

25Gbit/s DWDM方案

25Gbit/s DWDM方案包括兩種不同的實現(xiàn)手段：一是采用波長可調(diào)諧光模塊，該方案具有端口無關(guān)、波長自適應等優(yōu)點，波長可調(diào)諧范圍包括6波、12波、20波和40波等，一款光模塊可以滿足所有應用場景的需求，但可調(diào)諧光模塊的高成本成為其推廣、應用于5G前傳的瓶頸。業(yè)界現(xiàn)在也在積極開發(fā)低成本的窄帶可調(diào)光模塊，目前相關(guān)產(chǎn)品還處于驗證階段。

二是采用固定波長光模塊，該方案可以支持48波/96波，但整體運行維護更加復雜。DWDM波長處于色散代價較高的區(qū)域，激光器僅能使用EML激光器方案，成本較高。其低成本的窄帶可調(diào)方案仍處于驗證階段，無法在短時間內(nèi)推向市場。

易飛揚的工業(yè)級25G CPRI DWDM SFP28系列光收發(fā)模塊采用的便是方法二中的固定波長方案，可選44個DWDM通道，傳輸距離最高可達10km。

25Gbit/s LWDM方案

25Gbit/s LWDM方案中的波長色散代價很小，采用PIN探測器接收就能很好地解決10km甚至15km的傳輸，但是目前LWDM方案僅有8個波長較為成熟。中國聯(lián)通、中國電信共建共享5G基站，共站頻譜帶寬達到200MHz，需要12波的解決方案，為此業(yè)內(nèi)推出過多種方案，例如LWDM+CWDM混合、LWDM等距擴展配置等，最終選擇按照800GHz通道間隔上下擴展實現(xiàn)。

雖然在工溫應用中，需要TEC控溫來實現(xiàn)波長穩(wěn)定，但此配置的8個波長激光器的產(chǎn)業(yè)鏈成熟。4個新擴展波長激光器，有一個借用25Gbit/s CWDM 1291nm，其余3個可在原有LWDM波長基礎(chǔ)上擴展得到，因此在芯片技術(shù)方面不會有太多問題。但也需要產(chǎn)業(yè)鏈上游重新設(shè)計芯片，也存在規(guī)模化與成本之間的博弈。目前，中國電信正在組織產(chǎn)業(yè)鏈上下游進行LWDM的研討和開發(fā)，初步預計將在2020年下半年完成在網(wǎng)的測試驗證。

而易飛揚的25G CPRI LWDM SFP28系列光收發(fā)模塊有9個LAN-WDM通道，傳輸距離高達40km，可滿足部分25Gbit/s LWDM方案需求。

25Gbit/s MWDM方案

MWDM是中等波分復用。這是中國移動的最愛，隨著它的半有源前傳方案（也稱Open WDM）一起提出的。

25Gbit/s MWDM方案在CWDM方案的前6波成熟產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，通過將這6波分別向左或右平移波長，從原有的6波擴展成12波。MWDM方案可以借鑒CWDM方案中DML激光器的成熟設(shè)計經(jīng)驗及工藝控制手段，激光器芯片的設(shè)計和制造難度不大，但是芯片重新設(shè)計的成本需要時間與規(guī)模化的應用來降低，器件設(shè)計也需要增加TEC溫控來控制波長漂移，這是MWDM方案必須面對的問題。目前，中國移動正在組織產(chǎn)業(yè)鏈上下游進行MWDM技術(shù)方案及器件的研討和開發(fā)。

這種方案既重用了CWDM的產(chǎn)業(yè)鏈，也能夠滿足中國移動自己的10km前傳距離需求，同時也節(jié)約了大量的光纖資源，可謂一舉多得。

針對25Gbit/s MWDM方案，易飛揚25G CPRI MWDM SFP28系列光收發(fā)模塊也即將推出，可滿足所有12個通道選擇，傳輸距離最高可達10km。

不同的xWDM技術(shù)各有優(yōu)缺點，當前主要的技術(shù)方向是6通道采用6波長CWDM配置;12通道采用12波長MWDM/LWDM配置;DWDM波長可調(diào)諧方案因為具有端口無關(guān)、波長自適應特性等其他方案無法取代的優(yōu)點，所以后續(xù)如果低成本可調(diào)諧激光器技術(shù)成熟，DWDM方案也將是比較合適的選擇。