(一)5G承载光模块总览
在光通信中,业务信息的传送与接收都是靠光模块来实现的。在发送端,光模块完成电/光转换,光在光纤中传输,然后在接收端实现光/电转换。可以说,没有光模块就没有光通信。
在我们所熟悉的PTN,IPRAN网络中,通常分为接入、汇聚城域核心与省干等层次以承载传输无线语音数据等业务。在5G时代,其层次结构基本上没有发生变化,只是在接入层,根据不同场景,存在两种方式:5G前传+回传、5G前传+中回传。针对不同层级,我们梳理出如下光模块的对应场景。
(二)25Gb/s光模块
25Gb/s光模块主要应用于5G前传(在中回传场景中也有用到)。
我们知道,5G前传方案主要有如下3种:
光纤直联无源WDM有源WDM
为了实现以上方案,有如下相应的光模块解决方案:
双纤双向灰光模块、单纤双向灰光模块以及可调谐彩光模块的性能如下图所示。
如上25Gb/s的单纤双向光模块,可以节约50%的光纤资源,同时上下行都在同一根光纤中,可以保证高精度的时间同步。当有主要有两种方式以实现单纤双向方案,方案一采用不同的上下行波长(如1270nm/1330nm),方案二是通过环形器实现同一波长的收发。方案一比较熟悉,方案二的示意图如下。
(三)50Gb/s光模块
50Gb/s光模块主要应用于中回传。对于接入层来说,在规模商用后,50Gb/s的需求应该是比较大的。而在汇聚核心层,100Gb/s,200Gb/s甚至400Gb/s也将普遍使用。下图是中传25/50Gb/s光模块主要性能指标。
从上图可以看出,以上50Gb/s光模块主要也是基于原有的25G波特率的芯片以及利用PAM4调制。
最后,说一下核心芯片的一个基本事实:无论是核心的光芯片还是电芯片,国内当前整体上还处于研发阶段,而国外欧美基本上已成熟,国内产业化的能力与国外差距较大,在这就不细说了。