旭創(chuàng)科技宋巖：5G前傳彩光及下一代模塊 器件國產(chǎn)化的目標(biāo)與策略

  ICCSZ訊（編輯：Aiur）近日，在訊石第十八屆光纖通訊市場暨技術(shù)專題研討會上，來自領(lǐng)先的高速光通信模塊供應(yīng)商蘇州旭創(chuàng)科技有限公司(簡稱旭創(chuàng)科技)的產(chǎn)品管理專家、產(chǎn)品管理部總監(jiān)宋巖(Stoone Song)發(fā)表了主題為《5G光模塊新趨勢和國產(chǎn)化》的演講報告，重點介紹5G前傳的彩光模塊應(yīng)用和下一代的前傳與回傳光模塊，以及對器件國產(chǎn)化的思考建議。

  5G移動網(wǎng)絡(luò)所需要的光模塊涵蓋25G/50G/100G/200G不同速率、傳輸距離從100m到80km各種場景，其中5G前傳彩光模塊應(yīng)用將有重要應(yīng)用。實際上，在我國運營商近期頻頻發(fā)布的5G無線前傳彩光設(shè)備和器件集采招標(biāo)中，可以顯示出運營商5G市場對彩光方案的巨大需求。

旭創(chuàng)科技產(chǎn)品管理部總監(jiān) 宋巖

  6/12波彩光技術(shù)是5G前傳的關(guān)鍵選擇

  宋巖表示，5G前傳應(yīng)用場景將重點采用6或12通道的彩光無源波分技術(shù)，應(yīng)用場景又分為三類：一類是6波合1點對點型，采用6個波長管理，速率為25.78Gbps，接口標(biāo)準(zhǔn)是eCPRI，這種類型主要是5G移動普通基站前傳;二類是12波合1點對點型，前6個波長應(yīng)用于5G的eCPRI接口，速率達(dá)25.78Gbps，后6個波長則應(yīng)用于4G CPRI接口，速率為10Gbps，這類主要是4G/5G混傳移動基站前傳;三類是12波合1點對點型，12個波長應(yīng)用于5G eCPRI接口，速率為25.78Gbps，主要是5G移動高帶寬基站前傳。

  在當(dāng)前的5G前傳場景中，彩光模塊技術(shù)也同時存在數(shù)個方案。宋巖將SFP28 25G LWDM、SFP28 25G CWDM、SFP28 25G DWDM和SFP28 25G 窄帶可調(diào)激光器等方案進(jìn)行對比，他認(rèn)為SFP28 25G LWDM技術(shù)方案可行性最高，因為它可以共享數(shù)據(jù)中心應(yīng)用海量的激光器供應(yīng)資源，技術(shù)本身可以實現(xiàn)800GHz波長間隔，利用DML可低成本實現(xiàn)12個波長，能可靠低應(yīng)用于低色散波長，傳輸距離可擴展至20km。

  基于可行的LWDM技術(shù)方案，宋巖介紹了25Gbps彩光模塊產(chǎn)品，支持SFP28封裝形式，工作溫度-40至85℃，傳輸距離為10/20km，其12個波長方案為8個DML和4個EML，通過低成本的DML/EML TO氣密封裝和內(nèi)置TEC控制波長漂移。他表示該產(chǎn)品初期利用現(xiàn)有DML/EML激光器供應(yīng)鏈資源，保證批量交付能力，長期所有通道可導(dǎo)入DML激光器，穩(wěn)定可靠的傳輸性能。

  同時，其他的技術(shù)方案都存在自身的不足，例如SFP28 25G CWDM的色散代價大，傳輸穩(wěn)定性有風(fēng)險，SFP28 25G DWDM激光器供應(yīng)商資源少，必須使用EML導(dǎo)致成本過高，SFP28 25G 窄帶可調(diào)激光器針對對6/12波長主要應(yīng)用場景性價比低，新技術(shù)應(yīng)用室外環(huán)境的可靠性風(fēng)險大。

  下一代的前傳和回傳光模塊是什么?

  前傳方面，宋巖認(rèn)為更高的速率會是25Gbps主流的補充，更高速前傳模塊將出現(xiàn)相應(yīng)的市場需求，它受到多方面因素的驅(qū)動，比如AAU支持160M頻譜需要的2個25G光口無法級聯(lián)，DU/CU設(shè)備大集中的部署要求更高的光口密度，而下一代網(wǎng)絡(luò)中的高鐵等特殊應(yīng)用場景也將需求更高速率的模塊方案。對此，宋巖介紹了幾個前傳新產(chǎn)品類型，如50G(2*25G)DSFP Bidi、50G SFP56 LR1、100G QSFP28 LR1模塊。

  回傳方面，主要是400G QSFP-DD LR4和400G QSFP-DD LR8的比較， 盡管400G LR4標(biāo)準(zhǔn)會比400G LR8標(biāo)準(zhǔn)晚3.5年，預(yù)計在2021年中發(fā)布，但宋巖認(rèn)為400G 10km LR4方案和LR8方案的鏈路預(yù)算相同，區(qū)別是LR4方案在成本性價比、功耗方面更具優(yōu)勢，可生產(chǎn)性更高，同時還可以兼容ER4，將傳輸距離擴展至30-40km。目前獲得Google、Amazon、Cisco、Arista等企業(yè)的支持，技術(shù)也將隨著時間推移而走向成熟。

  而400G 10km LR8方案盡管目前技術(shù)成熟，但其主要缺陷是8路的光學(xué)耦合良率問題比較突出，導(dǎo)致可生產(chǎn)性比較低，直接提高了成本和功耗。

  器件國產(chǎn)化的目標(biāo)與策略

  5G前傳彩光模塊和未來一代的新型模塊都給光器件帶來新的發(fā)展機遇，中國作為全球最大單一光器件市場和生產(chǎn)基地，宋巖認(rèn)為國產(chǎn)化器件供應(yīng)商數(shù)量將不是問題，主要是與國外競爭者在技術(shù)和質(zhì)量方面的競爭，而器件國產(chǎn)化的目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是保障客戶的安全供應(yīng)，靈活應(yīng)對定制需求的增長，以及降低客戶產(chǎn)品成本。

器件國產(chǎn)化時間預(yù)測 (來源：訊石研討會旭創(chuàng)報告)

  宋巖列出了重要的高速光電器件、芯片國產(chǎn)化發(fā)展情況，在光通信芯片系列中，當(dāng)屬未來50G/100G/400G高速應(yīng)用的PAM4 DSP的國產(chǎn)化難度最高，預(yù)計在2021年才會有相應(yīng)規(guī)劃，樣品時間尚未預(yù)測。其他芯片如25G及以上速率的光芯片和電芯片有望在2020年有樣品面世，電芯片的芯片代工廠及配套，光芯片的襯底材料和設(shè)備是這些環(huán)節(jié)的短板。

  如何推進(jìn)器件國產(chǎn)化，宋巖建議的策略是光通訊產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)共享資源推動規(guī)模效應(yīng)，頭部企業(yè)要加大投入以把握機遇，同時還要嚴(yán)格評估和循序漸進(jìn)，以避免重復(fù)競爭。