信通院專家:產(chǎn)業(yè)界應(yīng)共同探討光模塊低成本實(shí)現(xiàn)路徑

12月30日消息(水易)日前,備受關(guān)注的“中國(guó)信通院第12屆ICT深度觀察大會(huì)”在北京國(guó)家會(huì)議中心隆重召開(kāi)。在“泰爾實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)評(píng)估分論壇”上,中國(guó)信通院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所寬帶網(wǎng)絡(luò)研究部吳冰冰介紹了5G承載光模塊技術(shù)進(jìn)展與測(cè)評(píng)。

吳冰冰指出,5G三大業(yè)務(wù)場(chǎng)景的更大帶寬、超低時(shí)延、更高精度時(shí)鐘同步對(duì)承載網(wǎng)的關(guān)鍵性能提出更高的要求。而光模塊是5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)構(gòu)成單元,部分設(shè)備中成本占比>50%~70%。目前就5G前傳、中回傳由于速率容量、傳輸距離、工作環(huán)境、光纖資源和同步特性等需求的不同,對(duì)光模塊提出新型差異化要求,業(yè)界提出多種5G光模塊解決方案。

5G前傳方面,吳冰冰表示,無(wú)線接入網(wǎng)的組網(wǎng)架構(gòu)影響5G前傳網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方案和部署策略,目前存在光纖直連、無(wú)源WDM、有源WDM/OTN/SPN以及半有源WDM等多種組網(wǎng)方案和應(yīng)用場(chǎng)景。

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,在光纖資源充裕的場(chǎng)景下,前傳以光纖直連方式為主。光纖直連場(chǎng)景一般采用25Gb/s灰光模塊,基站的塔上塔下互連一般采用Duplex光模塊,另外用于傳輸距離更遠(yuǎn)或鏈路損耗更大的AAU與接入機(jī)房(站點(diǎn))之間的光纖直連場(chǎng)景可以采用Duplex光模塊和BiDi光模塊。

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中后期,隨著高頻組網(wǎng)及低頻增點(diǎn)等深度覆蓋,為充分利用已有光纖資源,基于波分的部署規(guī)模將逐步加大,25G WDM方案是當(dāng)前研究熱點(diǎn),初步建議部署至少6波(100M頻譜帶寬S111站)或12波(雙?;蚬步ü蚕淼葓?chǎng)景)。吳冰冰指出,考慮到色散、成本等因素,波長(zhǎng)選擇以O(shè)波段為主,另外如果考慮到大容量因素,C波段具備優(yōu)勢(shì)。目前存在包括CWDM、MWDM、LAN-WDM以及DWDM等多種彩光模塊方案。

具體來(lái)看,CWDM前4波可共用成熟的100G CWDM4產(chǎn)業(yè)鏈和DML激光器;5、6波 DML激光器小批量供應(yīng)、性能略差,接收端需使用APD探測(cè)器;其他波受色散限制需使用EML激光器,成本高;另外滿足工溫需求需增加TEC等控溫措施。LWDM后四波可共用100G LR4產(chǎn)業(yè)鏈,DML激光器成熟;前4波可共用400G LR8產(chǎn)業(yè)鏈,需使用EML激光器,目前只能小批量供應(yīng),價(jià)格缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,后續(xù)需演進(jìn)為DML方案;另外滿足工溫需求同樣需增加TEC等控溫措施。吳冰冰指出,目前LWDM+CWDM共同構(gòu)成6波和12波方案。

MWDM可在重用25G CWDM前6波產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)上,通過(guò)偏移波長(zhǎng)形成12波,不過(guò)滿足工溫需求需增加TEC等控溫措施。具體來(lái)說(shuō),前8波可共用100G CWDM4產(chǎn)業(yè)鏈,使用低成本DML+PIN方案,后4波激光器使用DML,探測(cè)器需使用APD。吳冰冰指出,在中國(guó)移動(dòng)的推動(dòng)下,雖然目前處于樣品階段,但是研發(fā)速度較快。

DWDM采用C波段工作波長(zhǎng),可支持40+波,顯著節(jié)約光纖資源,可分為固定波長(zhǎng)方案和可調(diào)波長(zhǎng)方案。當(dāng)前主要采用其中24波用于5G前傳,受色散限制,激光器需使用EML,成本高,部分波長(zhǎng)能做小批量供應(yīng),供應(yīng)鏈開(kāi)始成熟。另外,DWDM采用O波段工作波長(zhǎng)可調(diào)光模塊,可支持12波。不過(guò)需要指出的是波長(zhǎng)可調(diào)諧技術(shù)難度大,國(guó)內(nèi)處于研發(fā)及樣品階段。

另外,在5G中回傳光模塊方面,吳冰冰指出,由于5G中回傳覆蓋城域接入、匯聚與核心層,對(duì)光纜纖芯需求不大,主要采用提升模塊速率或WDM方式提升承載容量。

需要指出的是,目前5G中回傳光模塊技術(shù)面臨非相干和相干路線選擇。吳冰冰表示,非相干路線傳輸性能受限于色散等因素,單波速率較低,而相干路線可解決色散問(wèn)題、單波速率高。吳冰冰指出,現(xiàn)有相干光模塊面向長(zhǎng)距傳輸,雖然性能好,但是成本高,低成本相干光模塊標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)鏈尚不完善,需明確關(guān)鍵指標(biāo)。

據(jù)吳冰冰介紹,為了評(píng)估5G承載光模塊發(fā)展水平、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)方合作交流,IMT-2020(5G)推進(jìn)組5G承載工作組先后兩次組織5G承載光模塊測(cè)評(píng)工作,測(cè)試項(xiàng)目增多、參測(cè)規(guī)模擴(kuò)大,從第1次組織測(cè)試的5家擴(kuò)展到第二次組織測(cè)試的12家。后續(xù)推進(jìn)組將更新《5G承載光模塊》白皮書(shū)。與此同時(shí),吳冰冰指出,參測(cè)光模塊樣品整體上滿足已發(fā)布或在研的IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)及草案、CCSA行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及草案、多源協(xié)議MSA等要求,但是在光電接口、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、互通能力、設(shè)備和儀表兼容性方面?zhèn)€別模塊仍存在一些尚需完善的問(wèn)題。

吳冰冰表示,5G對(duì)光模塊“低成本、高性能”的需求持續(xù)存在,技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈聚集是兩大有效手段。同時(shí)5G前傳、中回傳對(duì)光模塊提出差異化需求,存在多種技術(shù)方案,建議收斂聚焦,通過(guò)規(guī)模效應(yīng)實(shí)現(xiàn)成本降低,同時(shí)便于運(yùn)營(yíng)商使用維護(hù)。另外,光模塊及芯片的自主創(chuàng)新發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的改善,測(cè)評(píng)與標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展加速推進(jìn),為避免4G時(shí)代無(wú)需競(jìng)爭(zhēng),5G時(shí)代可建立完善評(píng)價(jià)機(jī)制,促進(jìn)良性競(jìng)爭(zhēng)和健康發(fā)展。

最后,吳冰冰建言,運(yùn)營(yíng)商、系統(tǒng)設(shè)備商、模塊芯片商以及研究機(jī)構(gòu)等產(chǎn)業(yè)界各方應(yīng)該共同探索光模塊低成本實(shí)現(xiàn)路徑。

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2019-12-30
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