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張賀發(fā)表《5G承載對(duì)光模塊的需求及應(yīng)用建議》

ICCSZ訊(編輯:Aiur) 6月13日上午,在由訊石信息咨詢承辦的2019中國(guó)光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)(OPTiNET 2019)光器件專題會(huì)議上,中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院NGOF城域光模塊組長(zhǎng)張賀發(fā)表《5G承載對(duì)光模塊的需求及應(yīng)用建議》行業(yè)報(bào)告,他分析了5G承載對(duì)光模塊的需求,并對(duì)5G承載中光模塊的應(yīng)用進(jìn)行分析。他還對(duì)光模塊應(yīng)用和發(fā)展給出了建議。

中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院NGOF城域光模塊組長(zhǎng) 張賀

      5G承載對(duì)光模塊的需求

??張賀認(rèn)為,當(dāng)前行業(yè)大背景是,光模塊和光器件在信息通信網(wǎng)絡(luò)中的重要性日漸提升,它們的功能和性能決定著網(wǎng)絡(luò)整體性能,成本占比也越來越大,影響網(wǎng)絡(luò)總體成本。隨著5G牌照已發(fā),運(yùn)營(yíng)商即將開始網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模建設(shè),尤其是前傳、中傳和回傳將產(chǎn)生海量的光器件光模塊需求。??另一方面,數(shù)據(jù)中心的發(fā)展使面向DC云化的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)成為傳輸承載網(wǎng)絡(luò)必須考慮的問題,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需求更加明顯且巨大,張賀相信電信和數(shù)通共享光模塊生態(tài)鏈將是利大于弊的事情。

??他還提到高端光模塊的國(guó)產(chǎn)化率低的問題,主要是高端芯片的缺失。光模塊中的光芯片及組件成本占比達(dá)65%,電芯片IC也占到了20%,而根據(jù)中國(guó)光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖,中國(guó)25G及以上的光芯片自主率僅為3%,電芯片接近于0%。張賀表示行業(yè)下游有責(zé)任和義務(wù)去推動(dòng)解決產(chǎn)業(yè)共性瓶頸。

??電信和數(shù)通是光模塊兩大應(yīng)用,既有共同需求,也各有側(cè)重。光模塊投資在電信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)在比重越來越大,成為研究及關(guān)注重點(diǎn),都在增大投入開展相關(guān)技術(shù)研究,滿足自身應(yīng)用需求,并引領(lǐng)行業(yè)應(yīng)用。

      5G承載中光模塊的應(yīng)用分析

??對(duì)于5G承載中光模塊的應(yīng)用分析,張賀表示5G基站會(huì)采用共站部署和池組化,因?yàn)橐紤]光纖資源的巨量消耗。而共站址建設(shè)是要利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),會(huì)與LTE基站,甚至3G基站共站部署,充分利用現(xiàn)有基站和鐵塔資源。共站建設(shè)成為必需,基于共同的鐵塔、光纖光纜和集中化機(jī)房資源。中國(guó)聯(lián)通則會(huì)采用池組化模式,由于光纖資源受限,中國(guó)聯(lián)通集中化程度遠(yuǎn)大于其它運(yùn)營(yíng)商。

??針對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)前傳光模塊,5G前傳接口,目前主要是25G eCPRI,接口類型包括:25G 可調(diào)諧DWDM接口(光纖不足,提高纖芯利用率) 、25G bidi接口,10km/15km(CRAN光纖直驅(qū))和25G duplex接口,300m,F(xiàn)P/DFB激光器(DRAN)。張賀表示,前傳要求光模塊滿足大容量,會(huì)優(yōu)先采用DWDM,波長(zhǎng)需要零配置或少配置,需要更低的成本,主要是前傳用量大,是價(jià)格敏感的應(yīng)用場(chǎng)景。他還提到前傳光模塊要具有可管理性,簡(jiǎn)潔有效的維護(hù)管理能力以及通用性,共享產(chǎn)業(yè)鏈,讓成本更低。

??對(duì)于基于可調(diào)諧光模塊的G.698.4(前G.metro)技術(shù),張賀表示DWDM技術(shù)下沉至城域網(wǎng)絡(luò)邊緣接入層,提升系統(tǒng)容量,提高接入主干光纜纖芯利用率,解決接入主干纖芯巨量消耗和不足,得到業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可。

??G.698.4(前G.metro), Port-Agnostic Bi-directional access WDM(PAB-WDM)是一種波長(zhǎng)自適應(yīng)接入型WDM。其波長(zhǎng)自適應(yīng),免配置,單纖雙向(對(duì)稱性好),時(shí)延及抖動(dòng)小,透明傳輸(無電層處理),容量大(DWDM),可管理,簡(jiǎn)化運(yùn)維。 國(guó)內(nèi)外主流運(yùn)營(yíng)商廣泛認(rèn)可,已開始試用和部署。PAB-WDM的首先應(yīng)用于 LTE/5G的移動(dòng)前傳網(wǎng)絡(luò);再推廣至城域接入層,打造WDM-CPE應(yīng)用于專線接入,基于光波長(zhǎng)的獨(dú)立工作、物理硬隔離的純剛性通道。

??張賀還提到前傳25G Duplex/Bidi光模塊, 業(yè)界普遍認(rèn)為在光纖資源充裕的場(chǎng)景下,前傳優(yōu)先選擇光纖直驅(qū)方式。單個(gè)S111站,duplex光模塊,DU和AAU間需6芯光纖,Bidi光模塊,需3芯光纖,施工和維護(hù)管理都比較簡(jiǎn)單,可滿足前傳接口性能要求。而為了更好地保證CRAN拉遠(yuǎn)部署下的時(shí)延對(duì)稱性,且降低一半光纖消耗,張賀建議在光纖直驅(qū)時(shí)采用Bidi光模塊。 bidi光模塊,可以基于NRZ實(shí)現(xiàn),采用1270nm/1330nm的雙波長(zhǎng)Bidi方案,與10G Bidi波長(zhǎng)方案一致。

??中回傳光模塊方面, 目前中回傳接入層,10G/25G/50G/100G接口,業(yè)界均在討論中。需要根據(jù)接入層組網(wǎng)配置需求,選擇合適的接口。張賀介紹100G城域可選擇的接口,包括10km 100G LR4接口、40km/30km 100G ER4/lite接口、20-60km 100G PAM4接口和>100km的100G 相干接口。另外,100G短距接口,張賀建議優(yōu)選100G CWDM4接口,2km,DFB激光器,SMF-LC。

??他認(rèn)為核心匯聚層,以100G WDM來承載上層分組網(wǎng)絡(luò),需要用到低成本的城域100G技術(shù),工作距離在100km以內(nèi),也可細(xì)分為40km和100km兩種(視成本差異和對(duì)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的影響)。可與城域數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)共享產(chǎn)業(yè)鏈。接入層則建議采用10G/25G WDM技術(shù)組網(wǎng)。

??城域100G光模塊的選擇,在100G城域接口技術(shù),比如40km/30km ER4/ER4 Lite接口優(yōu)先選擇APD方案;100G非相干接口,支持DWDM,20-60km,需要配置OA+DCM,但是否可推廣,業(yè)內(nèi)還尚未達(dá)成一致,這個(gè)類型應(yīng)優(yōu)選1x100G PAM4;

??大于100km的100G 及超100G相干接口,最小封裝尺寸為CFP2,當(dāng)前無法做到QSFP28,未來要考慮QSFP-DD。80-120km,張賀推薦使用低成本100G相干接口,而20-60km(典型40km)帶寬需要較大時(shí),是建議采用支持DWDM的非相干100G PAM4接口(產(chǎn)業(yè)鏈不夠成熟),還是由80-120km的100G相干接口向下覆蓋(成本高),業(yè)內(nèi)需要進(jìn)一步討論和明確。

??100G短距接口,主要應(yīng)用場(chǎng)景包括:同機(jī)房100G互聯(lián),包括DC至出口傳輸設(shè)備,數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備至傳輸設(shè)備等,與DC網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部Leaf-spine,spine-border間的100G模塊類型一致,建議采用2km的CWDM4模塊。共享數(shù)據(jù)中心的100G光模塊生態(tài)鏈。