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5G是當下最為熱門的話題，從去年開始，全球運營商就已經在自己的網絡上測試5G技術；截至2018年11月，全球182家運營商已在78個國家進行了5G試運營和投資。 隨著5G技術的發展，更高速率的光模塊將在更高密度的蜂窩基站上部署，而這給工業級波分產品帶來了新的發展機會。由于工業波分模塊在5G市場的重要地位，易飛揚(Gigalight)開始著手對高速率工業級波分模塊的研制，并取得了一些成果。 10G/25G光學器件在5G市場的預測在過去的3G/4G LTE部署中, 2.5G/10G光模塊占據了主流；而隨著5G商業服務和應用的快節奏，尤其是無線前傳市場的空前激增, 25G光模塊的需求也在不斷增加。下圖是來自某市場調研公司的趨勢預測。 25G光模塊的增長來源分為數通市場和電信市場。國內單個數據中心規模一般比美國數據中心體量小, Hyperscale型數據中心較少，比起國外數據中心從10G-40G到25G-100G的升級需求，國內未來的25G光模塊需求主要來源于5G前傳領域。 從上圖我們還可以看到少量50G光模塊的需求——這主要還是來源于5G承載網建設。數據中心場景下, 50G光模塊集中在超大數據中心內部的NIC和ToR之間的連接。 而基于單模光纖傳輸的50G光模塊主要集中在電信領域：為節省5G部署成本，結合25Gbps的基礎速率, 5G中傳回傳的匯聚層會用到少量基于PAM4調制的50G光模塊。 ◮易飛揚(Gigalight)無線前傳網WDM解決方案 總的來說, 5G前傳光模塊速率主要是Nx25Gb/s, 而中傳和回傳主要是Nx100Gb/s。在當前光纖資源緊缺的情況下, 5G承載網基本上還是延續過去DWDM密集波分的思路，激光器的選擇尤為重要。 由于激光器管芯溫度變化會引起材料折射率及腔長發生變化，從而引起波長變化，也就是溫漂問題，國產工業級溫度25G DWDM激光器在當前是比較困難的課題。 什么是波分復用系統？波分復用(WDM)技術指將不同波長的光信號匯集在一根光纖中發射傳輸、然后在接收端將它們分開的技術，可有效擴展傳輸容量，節約大量光纖。 根據不同的波長間隔，又可細分為CWDM粗波分復用和DWDM密集波分復用技術，需要注意的是，波分復用技術和并行光纖傳輸是不同的，此處略而不表。 DWDM密集波分復用系統主要可以分為兩類。 集成式波分復用系統 SDH終端具有滿足G.692的光接口；光源滿足長距離傳輸。 整個系統構造簡單，但是不能直接使用之前舊的SDH系統和不同廠家的系統。 開放式波分復用系統 在波分復用器前端加入波長轉移單元OTU, 將當前SDH的G.957接口轉換為G.692的標準波長光接口。 優點在于可以接納過去的舊SDH系統，并實現不同廠家互聯，但OTU的引入可能對系統性能帶來一定的負面影響。 ◮典型的波分復用系統架構 當前國內各大運營商在現網運行的DWDM幾乎都是開放式DWDM系統，有部分廠商認為集成式密集波分復用系統減少了OTU轉換設備、結構簡單等諸多原因在成本上具有很大優勢。 DWDM系統以其充分利用光纖帶寬、降低器件的速率要求、通道對傳輸信號完全透明以及可擴展性好等優勢，成為當前5G承載網運行的主要方式。 工業級波分復用產品的現在和未來先簡單列出不同封裝光模塊的應用。 • SFP各產品類型，數據中心和電信市場都有使用 • QSFP系列光模塊廣泛應用于數據中心領域 • CFP尺寸和功耗最大，主要應用于中長距離的電信市場；在中短距離的電信場景逐漸被QSFP所取代 當然還有另外的一些封裝，比如CXP, XFP等。未來的5G市場尤其是前傳市場，工業級波分復用模塊產品的封裝形式主要以SFP類型(SFP+, SFP28, SFP56等)為主。 當前的工業級溫度(0~85℃)波分模塊主要集中在2.5G和10G速率，并且隨距離的不同，激光器調制方式也有所不同，下表部分列出易飛揚(Gigalight)可提供的工業級波分模塊。 以10G SFP+模塊為例，在整個DWDM系統的使用如下圖所示。 應用在5G前傳的25G DWDM光模塊市場上已有成品，但是能夠做到工業級溫度的程度似乎還未見到。 10G DWDM光模塊芯片已實現國產，而25G芯片尚處于研制之中，因此對于25G/50G工業級波分產品，市場仍處于等待和預部署狀態——當前或者說5G部署的初期前傳領域仍然以10G工業級波分復用模塊為主。 總結工業級波分模塊是一個巨大的市場，尤其是在5G這樣的歷史機遇期。去年中興禁令導致了全球電信市場銷售疲軟, DWDM系統的升級和FTTx的PON模塊需求在一定程度上拯救了市場。 在可預計的未來，工業級DWDM模塊將迎來更加顯著的業務需求，易飛揚(Gigalight)的工程師將在現有的產品基礎上，推出更多面向市場的工業級波分產品。了解更多工業級波分產品，請訪問：https://www.gigalight.com/cn/gmklist.html?cat_id=83 |
