5G時(shí)代光模塊機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存
目前5G已成為業(yè)界熱議話題,5G相比4G業(yè)務(wù)場(chǎng)景多變,5G需要解決的不僅是人與人的連接,更要解決人與物、物與物的連接,這些需求對(duì)5G承載網(wǎng)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。這場(chǎng)變革也帶來(lái)了5G光模塊、光器件市場(chǎng)需求的爆發(fā)。
“基于2020年實(shí)現(xiàn)5G商用的目標(biāo),2020年也將迎來(lái)大規(guī)模5G承載網(wǎng)建設(shè)?!鼻鄭u海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司技術(shù)合作總監(jiān)張華博士在記者采訪時(shí)表示。
5G承載光模塊已進(jìn)入量產(chǎn)階段張華表示,5G承載網(wǎng)絡(luò)一般分為城域接入層、城域匯聚層、城域核心層/省內(nèi)干線,實(shí)現(xiàn)5G業(yè)務(wù)的前傳、中傳和回傳功能,但實(shí)現(xiàn)不同的功能特性需要采用不同規(guī)格的光模塊和光芯片。
為實(shí)現(xiàn)5G前傳的功能,主要需要光纖直連的灰光模塊和支持波分復(fù)用(WDM)的彩光模塊,其中光纖直連主要以25Gbit/s灰光模塊為主,支持雙纖雙向和單纖雙向兩種類(lèi)型。其中25Gbit/s雙纖雙向灰光模塊主要包括300m和10km兩種傳輸距離,25Gbit/s單纖雙向灰光模塊的傳輸距離為10km。彩光模塊主要是基于低成本25Gbit/s波長(zhǎng)可調(diào)諧激光器芯片的光模塊,彩光方案在光纖資源緊張的區(qū)域?qū)⒊蔀?G前傳十分具有競(jìng)爭(zhēng)力的選擇。
在5G中傳上,主要有50Gbit/s灰光模塊,按照傳輸距離可分為10km和40km。其中,50Gbit/s 10km光模塊可采用25G波特率的DFB激光器和PIN探測(cè)器實(shí)現(xiàn);40km光模塊需采用25G波特率的EML激光器和APD探測(cè)器實(shí)現(xiàn)。
對(duì)實(shí)現(xiàn)回傳功能的光模塊而言,包括傳輸距離為40~120km的100G/200G/400G低成本高速相干光模塊和基于50G PAM4技術(shù)的200G/400G直接檢測(cè)光模塊。
同時(shí),實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景也對(duì)光模塊的性能和成本提出了多方位的要求。預(yù)計(jì)5G光模塊的總需求量將超過(guò)4G,前傳光模塊可能存在數(shù)千萬(wàn)量級(jí)的需求,因此,低成本是促進(jìn)5G大規(guī)模部署的有利因素,當(dāng)前業(yè)界正在基于10G光器件和PAM4調(diào)制等技術(shù)開(kāi)發(fā)25G光模塊,此舉表明了產(chǎn)業(yè)鏈上下游通力協(xié)作的決心。
“海信在5G前傳、中傳、回傳這3個(gè)層級(jí)中均有布局,其中某些類(lèi)型的光模塊已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段,自制的激光器芯片也正處于緊鑼密鼓的開(kāi)發(fā)中。同時(shí),海信寬帶在北美和青島設(shè)有芯片研發(fā)和生產(chǎn)基地,主要產(chǎn)品包括DFB、FP、EML、Tunable等激光器芯片產(chǎn)品,在電芯片方面也將與國(guó)內(nèi)外合作伙伴加強(qiáng)戰(zhàn)略合作,通過(guò)全方位的技術(shù)積累為5G光模塊規(guī)模商用保駕護(hù)航?!睆埲A博士表示。
5G時(shí)代,光模塊機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存
在張華看來(lái),5G將為光通信行業(yè)帶來(lái)顯著的市場(chǎng)需求,5G網(wǎng)絡(luò)中宏基站和小基站大規(guī)模部署所帶動(dòng)的光模塊需求、5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變化所帶來(lái)的核心網(wǎng)設(shè)備更新?lián)Q代、對(duì)光纖光纜的需求,將一并推動(dòng)光通信行業(yè)的發(fā)展。
調(diào)查機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2022年前5G承載網(wǎng)基站建設(shè)為高速發(fā)展時(shí)期,承載網(wǎng)建設(shè)對(duì)光模塊需求的推動(dòng)迅猛,預(yù)計(jì)5G網(wǎng)絡(luò)總開(kāi)支為14000億,光模塊市場(chǎng)量預(yù)計(jì)將達(dá)到620億,預(yù)計(jì)光模塊投資將占5G網(wǎng)絡(luò)總開(kāi)支的4.4%。
巨大的需求量對(duì)光模塊供應(yīng)商而言是巨大的機(jī)遇也意味著巨大的挑戰(zhàn)。一方面,客戶對(duì)光模塊的性能、價(jià)格、交付、質(zhì)量均提出相應(yīng)的要求;另一方面,不同于上游的芯片供應(yīng)商和下游的設(shè)備商,處于產(chǎn)業(yè)鏈中游的光模塊企業(yè)數(shù)量眾多,而產(chǎn)品種類(lèi)和方案又趨同,如何提升企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)力也是挑戰(zhàn)之一。
針對(duì)以上兩個(gè)挑戰(zhàn),張華表示,通過(guò)差異化的技術(shù)創(chuàng)新提升產(chǎn)品性價(jià)比、通過(guò)智能制造來(lái)確保產(chǎn)品質(zhì)量和交付是打造企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。此外,希望通過(guò)業(yè)界的共同努力,實(shí)現(xiàn)5G無(wú)線光模塊核心零部件的國(guó)產(chǎn)化,掌握對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控。