5G與光模塊有什么關(guān)系

光模塊廣泛應(yīng)用在無線設(shè)備和傳輸設(shè)備中，以提供前傳、中傳和回傳以及數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的光網(wǎng)絡(luò)連接接口。根據(jù)目前各運(yùn)營(yíng)商的傳輸規(guī)劃方案，前傳光模塊速率主要集中在25Gb/s，中回傳速率則會(huì)有25Gb/s、50Gb/s、100Gb/s、200Gb/s和400Gb/s等。今年由于5G商用牌照的正式發(fā)放，5G無線基站已提前啟動(dòng)建設(shè)，相關(guān)光模塊的需求得到支撐。未來隨著傳輸網(wǎng)建設(shè)的落地，光模塊的需求將進(jìn)一步得到提升。

5G中回傳覆蓋城域網(wǎng)的接入層、匯聚層與核心層，若DU/CU合設(shè)，則不需要中傳光模塊。中傳回所需光模塊的技術(shù)要求與現(xiàn)有傳送網(wǎng)及數(shù)據(jù)中心使用的光模塊差異不大，但由于承載帶寬需求增加、傳輸網(wǎng)絡(luò)融合扁平化和城域網(wǎng)WDM/OTN下沉延伸，光模塊的速率要求將有所提升，接入層25Gb，核心匯聚層100G將成為主流，部分熱點(diǎn)區(qū)域核心匯聚甚至將達(dá)到400G的需求。

5G基站AAU與DU之間為前傳，25G光模塊將成為5G前傳的主流選擇。由于前傳所需光模塊與AAU數(shù)量強(qiáng)關(guān)聯(lián)，所以25G光模塊的需求也比較明確，假設(shè)一個(gè)DU僅承載一個(gè)基站，每個(gè)基站連接3個(gè)AAU，每個(gè)AAU一對(duì)收發(fā)接口，預(yù)計(jì)5G前傳將為25G光模塊帶來至少3000萬個(gè)的規(guī)模需求。規(guī)模節(jié)奏與運(yùn)營(yíng)商的5G無線主設(shè)備建設(shè)節(jié)奏大致同步。運(yùn)營(yíng)商前傳方案的選擇考慮的主要決定因素包括基站接入方案和傳輸綜合成本等，其中傳輸綜合成本有傳輸設(shè)備(含光模塊)的成本、光纖光纜采購鋪設(shè)維護(hù)成本等。

雙纖雙向的5G前傳光纖直驅(qū)方案中，DU與AAU直接相連，每個(gè)AAU需與DU連接兩根光纖實(shí)現(xiàn)收和發(fā)，共需使用6根光纖和12個(gè)10G/25G灰光模塊實(shí)現(xiàn)。此方案適用于短距離的D-RAN場(chǎng)景，產(chǎn)業(yè)成熟，主流模塊商均已支持，已具備量產(chǎn)能力，光模塊成本較低。但耗費(fèi)光纖資源較多，適合在光纖資源充足的場(chǎng)合使用。

為節(jié)省光纖資源，5G前傳的光纖直驅(qū)方案還可以引入單纖雙向(BiDi)光模塊，將每個(gè)AAU與DU之間的連接通過一根光纖實(shí)現(xiàn)承載。單只BiDi光模塊的成本要比普通灰光模塊要略高，但考慮到節(jié)省一半的光纖數(shù)和光模塊數(shù)，此方案可適用于部分纖芯資源緊張的D-RAN和C-RAN場(chǎng)景。

對(duì)于纖芯資源緊張的C-RAN場(chǎng)景，可以采用有源點(diǎn)到點(diǎn)WDM/OTN方案，通過引入新建有源WDM/OTN設(shè)備或利舊4G的WDM/OTN設(shè)備，將距離可長(zhǎng)達(dá)10km的傳輸通過一根光纖承載，有效降低光纖成本。方案引入了兩個(gè)WDM/OTN設(shè)備，成本相比光纖直驅(qū)方案要高，AAU與戶外WDM/OTN設(shè)備間、DU與接入WDM/OTN設(shè)備間仍各需通過6根光纖進(jìn)行連接，但由于距離較短，纖芯資源較低，同時(shí)所需24個(gè)25G灰光模塊工作環(huán)境要求交寬松，相對(duì)成本低。目前此方案較成熟，主流設(shè)備商已有樣品，具備量產(chǎn)能力。但由于采用的是無源WDM器件，所以設(shè)備成本較低。由于整個(gè)傳輸過無源CWDM同樣是采用波分復(fù)用的方案，支持最高5km的傳輸場(chǎng)景，可降低纖芯成本，都是在光層的復(fù)用，所以AAU與OADM之間、DU與OADM之間需要使用25G的彩光模塊。目前各運(yùn)營(yíng)商也紛紛提出了各自的點(diǎn)到多點(diǎn)WDM(WDM-PON/G.metro/Open WDM)前傳方案，此方案光纖成本最低，設(shè)備成本也較高。目前方案技術(shù)還未完全成熟，暫時(shí)還沒有商用設(shè)備。根據(jù)以上的分析，光纖直驅(qū)方式的前傳方案對(duì)纖芯資源需求比較大，對(duì)光模塊的需求相對(duì)較少。假設(shè)每個(gè)基站連接3個(gè)AAU，每個(gè)AAU一對(duì)收發(fā)接口，則光纖直驅(qū)方式下每基站所需光模塊為6或12個(gè)。其他引入傳輸設(shè)備的前傳方案可以減少光纖需求，光模塊的需求有所提升，同樣條件下，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)WDM/OTN方式每基站需要24個(gè)25G光模塊，無源CWDM方式需要12個(gè)25G光模塊，點(diǎn)到多點(diǎn)WDM方式則需要18個(gè)25G光模塊。假設(shè)一個(gè)DU僅承載一個(gè)基站，可計(jì)算假設(shè)承載500個(gè)5G基站所需的25G光模塊規(guī)模至少在3000萬個(gè)以上。

近期運(yùn)營(yíng)商開始密集開展光模塊相關(guān)的直采工作。各運(yùn)營(yíng)商關(guān)于傳輸網(wǎng)設(shè)備也越來越多強(qiáng)調(diào)解耦開放的要求，未來光模塊的商業(yè)模式將發(fā)生較大改變，原有的設(shè)備商導(dǎo)入供應(yīng)鏈模式將變更為運(yùn)營(yíng)商導(dǎo)入供應(yīng)鏈模式。運(yùn)營(yíng)商的供應(yīng)鏈管理與設(shè)備商的供應(yīng)鏈管理存在較大差異，包括定價(jià)策略和供應(yīng)商選擇等，這很可能會(huì)影響未來光模塊產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)環(huán)境、競(jìng)爭(zhēng)格局和各廠商的市場(chǎng)占比?？紤]到運(yùn)營(yíng)商的資本開支壓力，未來成本控制能力和交付能力都較強(qiáng)的光模塊企業(yè)將從中受益。