5G是當下(xià)最爲熱(rè)門的(de)話(huà)題，從去年開始，全球運營商就已經在自己的(de)網絡上測試5G技術；截至2018年11月(yuè)，全球182家運營商已在78個(gè)國家進行了(le)5G試運營和(hé)投資。
随著(zhe)5G技術的(de)發展，更高(gāo)速率的(de)光(guāng)模塊将在更高(gāo)密度的(de)蜂窩基站上部署，而這(zhè)給工業級波分(fēn)産品帶來(lái)了(le)新的(de)發展機會。由于工業波分(fēn)模塊在5G市場(chǎng)的(de)重要地位，易飛(fēi)揚(Gigalight)開始著(zhe)手對(duì)高(gāo)速率工業級波分(fēn)模塊的(de)研制，并取得(de)了(le)一些成果。
10G/25G光(guāng)學器件在5G市場(chǎng)的(de)預測
在過去的(de)3G/4G LTE部署中, 2.5G/10G光(guāng)模塊占據了(le)主流；而随著(zhe)5G商業服務和(hé)應用(yòng)的(de)快(kuài)節奏，尤其是無線前傳市場(chǎng)的(de)空前激增, 25G光(guāng)模塊的(de)需求也(yě)在不斷增加。下(xià)圖是來(lái)自某市場(chǎng)調研公司的(de)趨勢預測。
25G光(guāng)模塊的(de)增長(cháng)來(lái)源分(fēn)爲數通(tōng)市場(chǎng)和(hé)電信市場(chǎng)。國内單個(gè)數據中心規模一般比美(měi)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(de)升級需求，國内未來(lái)的(de)25G光(guāng)模塊需求主要來(lái)源于5G前傳領域。
從上圖我們還(hái)可(kě)以看到少量50G光(guāng)模塊的(de)需求——這(zhè)主要還(hái)是來(lái)源于5G承載網建設。數據中心場(chǎng)景下(xià), 50G光(guāng)模塊集中在超大(dà)數據中心内部的(de)NIC和(hé)ToR之間的(de)連接。
而基于單模光(guāng)纖傳輸的(de)50G光(guāng)模塊主要集中在電信領域：爲節省5G部署成本，結合25Gbps的(de)基礎速率, 5G中傳回傳的(de)彙聚層會用(yòng)到少量基于PAM4調制的(de)50G光(guāng)模塊。
?易飛(fēi)揚(Gigalight)無線前傳網WDM解決方案
總的(de)來(lái)說, 5G前傳光(guāng)模塊速率主要是Nx25Gb/s, 而中傳和(hé)回傳主要是Nx100Gb/s。在當前光(guāng)纖資源緊缺的(de)情況下(xià), 5G承載網基本上還(hái)是延續過去DWDM密集波分(fēn)的(de)思路，激光(guāng)器的(de)選擇尤爲重要。
由于激光(guāng)器管芯溫度變化(huà)會引起材料折射率及腔長(cháng)發生變化(huà)，從而引起波長(cháng)變化(huà)，也(yě)就是溫漂問題，國産工業級溫度25G DWDM激光(guāng)器在當前是比較困難的(de)課題。
什(shén)麽是波分(fēn)複用(yòng)系統？
波分(fēn)複用(yòng)(WDM)技術指将不同波長(cháng)的(de)光(guāng)信号彙集在一根光(guāng)纖中發射傳輸、然後在接收端将它們分(fēn)開的(de)技術，可(kě)有效擴展傳輸容量，節約大(dà)量光(guāng)纖。
根據不同的(de)波長(cháng)間隔，又可(kě)細分(fēn)爲CWDM粗波分(fēn)複用(yòng)和(hé)DWDM密集波分(fēn)複用(yòng)技術，需要注意的(de)是，波分(fēn)複用(yòng)技術和(hé)并行光(guāng)纖傳輸是不同的(de)，此處略而不表。
DWDM密集波分(fēn)複用(yòng)系統主要可(kě)以分(fēn)爲兩類。
集成式波分(fēn)複用(yòng)系統
SDH終端具有滿足G.692的(de)光(guāng)接口；光(guāng)源滿足長(cháng)距離傳輸。
整個(gè)系統構造簡單，但是不能直接使用(yòng)之前舊(jiù)的(de)SDH系統和(hé)不同廠家的(de)系統。
開放式波分(fēn)複用(yòng)系統
在波分(fēn)複用(yòng)器前端加入波長(cháng)轉移單元OTU, 将當前SDH的(de)G.957接口轉換爲G.692的(de)标準波長(cháng)光(guāng)接口。
優點在于可(kě)以接納過去的(de)舊(jiù)SDH系統，并實現不同廠家互聯，但OTU的(de)引入可(kě)能對(duì)系統性能帶來(lái)一定的(de)負面影(yǐng)響。
?典型的(de)波分(fēn)複用(yòng)系統架構
當前國内各大(dà)運營商在現網運行的(de)DWDM幾乎都是開放式DWDM系統，有部分(fēn)廠商認爲集成式密集波分(fēn)複用(yòng)系統減少了(le)OTU轉換設備、結構簡單等諸多(duō)原因在成本上具有很大(dà)優勢。
DWDM系統以其充分(fēn)利用(yòng)光(guāng)纖帶寬、降低器件的(de)速率要求、通(tōng)道對(duì)傳輸信号完全透明(míng)以及可(kě)擴展性好等優勢，成爲當前5G承載網運行的(de)主要方式。
工業級波分(fēn)複用(yòng)産品的(de)現在和(hé)未來(lái)
先簡單列出不同封裝光(guāng)模塊的(de)應用(yòng)。
? SFP各産品類型，數據中心和(hé)電信市場(chǎng)都有使用(yòng)
? QSFP系列光(guāng)模塊廣泛應用(yòng)于數據中心領域
? CFP尺寸和(hé)功耗最大(dà)，主要應用(yòng)于中長(cháng)距離的(de)電信市場(chǎng)；在中短距離的(de)電信場(chǎng)景逐漸被QSFP所取代
當然還(hái)有另外的(de)一些封裝，比如CXP, XFP等。未來(lái)的(de)5G市場(chǎng)尤其是前傳市場(chǎng)，工業級波分(fēn)複用(yòng)模塊産品的(de)封裝形式主要以SFP類型(SFP+, SFP28, SFP56等)爲主。
當前的(de)工業級溫度(0~85℃)波分(fēn)模塊主要集中在2.5G和(hé)10G速率，并且随距離的(de)不同，激光(guāng)器調制方式也(yě)有所不同，下(xià)表部分(fēn)列出易飛(fēi)揚(Gigalight)可(kě)提供的(de)工業級波分(fēn)模塊。
以10G SFP+模塊爲例，在整個(gè)DWDM系統的(de)使用(yòng)如下(xià)圖所示。
應用(yòng)在5G前傳的(de)25G DWDM光(guāng)模塊市場(chǎng)上已有成品，但是能夠做(zuò)到工業級溫度的(de)程度似乎還(hái)未見到。
10G DWDM光(guāng)模塊芯片已實現國産，而25G芯片尚處于研制之中，因此對(duì)于25G/50G工業級波分(fēn)産品，市場(chǎng)仍處于等待和(hé)預部署狀态——當前或者說5G部署的(de)初期前傳領域仍然以10G工業級波分(fēn)複用(yòng)模塊爲主。
總結
工業級波分(fēn)模塊是一個(gè)巨大(dà)的(de)市場(chǎng)，尤其是在5G這(zhè)樣的(de)曆史機遇期。去年中興禁令導緻了(le)全球電信市場(chǎng)銷售疲軟, DWDM系統的(de)升級和(hé)FTTx的(de)PON模塊需求在一定程度上拯救了(le)市場(chǎng)。
在可(kě)預計的(de)未來(lái)，工業級DWDM模塊将迎來(lái)更加顯著的(de)業務需求，易飛(fēi)揚(Gigalight)的(de)工程師将在現有的(de)産品基礎上，推出更多(duō)面向市場(chǎng)的(de)工業級波分(fēn)産品。了(le)解更多(duō)工業級波分(fēn)産品，請訪問：https://www.gigalight.com/cn/gmklist.html?cat_id=83
