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第 19 届讯石光纤通讯市场暨技术专题研讨会(IFOC 2020)隆重召开，国内运营商市场领先的光模块供应商——深圳市迅特通信技术有限公司(以下简称：迅特通信或 SONT)首席技术官魏志坚博士作主题演讲《从市场需求看 5G 前传方案发展趋势》，介绍迅特通信 5G 前传解决方案最新进展，并从 5G 电信网络应用场景、5G 光通信网络架构等方面切入，介绍 5G 前传连接技术及 5G 前传系列方案。
迅特通信作为一家立足于中国市场、面向全球的光模块解决方案供应商， 在 5G 潮流中脱颖而出，走在行业前端，近一年来在国内三大运营商的 5G 招标项目中，屡获佳绩，多次中标 5G 前传无源波分集采项目。数据显示，在国内已经开通的 5G 基站使用的彩光模块中，每 3 个就有 1 个是产自迅特通信。据了解，迅特通信在 5G 网络前传产品上拥有业界最完整的 25G 光模块产品系列，产品从短距到长距、双纤到单纤、波长从 O-band 到 C-band、工作范围从商业级到工业级、波长方案涵盖 CWDM、MWDM、LWDM、DWDM。
多个 5G 前传波分复用波长方案
5G 前传连接技术之一的光纤直连，是通过 25G 灰光模块加一根或一对光纤实现点对点连接，适用于小集中、光纤资源充足场景，是 4G LTE 及 5G 早期部署的主要方式。光纤直连光层链路预算容易满足，采用 Uncooled 激光器的光模块成本更低、易于安装，但光纤部署成本高。
魏博士介绍 5G 前传光纤直连的方式及相应的 25G 光模块有两种:25G 灰光双纤双向（Duplex）和 25G 灰光 单纤双向(BiDi、Simplex)。其中双纤双向标准相对统一，需要满足工业温度，10 公里 LR 场景是主流，40 公里场景比例较小。单纤双向方案由中国电信牵头产业链在 CCSA 制定 10km 和 15km BiDi 两项标准，适用于时延对称性要求高的场合。而更远距离如非标 40km BiDi 产品，采用 1270/1310 DML+APD，主要需求来自于海外运营商 。
波分复用(WDM)技术是前传的另一种连接方式。通过 WDM 方式虽然增加了合分波器成本、对合分波器以及长波部份链路预算要求更高、需要更高性能光器件、对光器件的制冷也带来模块成本上升，但该方案可以有效地节省光纤资源、可支持一芯 6 波 /12 波、支持中大规模集中场景，已迅速成为今天 5G 前传部署的主流方式，越来越受到国内外运营商的重视。
目前行业内 5G 前传的波分复用波长方案主要有四种，一是 DWDM，位于 C 波段；另外三个分别是 CWDM、MWDM、LWDM，皆在 O 波段。
采用 C 波段的 DWDM 方案，目前产业链已完成开发低成本 C 波段 DWDM 窄带可调谐技术，间隔 100GHz，总共 20 个通道，支持工业温度以及“消息通道”的半有源管控。可调谐+半有源带来的成本虽然高，但有很漂亮的技术优势以及能解决客户的实际需要，国外尤其是对成本不太敏感的大型运营商对该方案很感兴趣。中国企业对推动该方案的实施贡献很大，其中中国联通已牵头制定 ITU-T 国际标准。
采用 O 波段 CWDM，MWDM，LWDM，是基于对现有产业链充分利用、支持 12 波 25G、工业温度及成本等多方面考虑的选择。2020 年，迅特通信上榜国内运营商多个无源波分招标名单。目前，国内 5G 前传主流组网方案为 CWDM 无源波分方案，25GCWDM 支持工业温度或扩展温度，O 波段 3 路 6 波长为 1270/1290/1310/ 1330/1350/1370nm，搭载一对波分复用器可以实现 10km 传输，采用低成、非制冷 25GDML+PIN 激光器即可支持 10km 场景。对于需要 6 通道 12 波场景，如带宽 200MHz，可采用两组 25GCWDM 无源波分系统来实现。
5G 前传 LWDM 无源波分方案，中国电信积极组织包括迅特通信在内的数十家产业链代表企业讨论，最终达成共识。该方案主要优势为 O-band 12 波长，近零色散区域，利用现有光芯片产业链，采用带制冷的 DML+PIN+TEC。两种传输距离 10km 和 15KM，对应 BiDi 的 10km 和 15km，主要需求来自于国内。更长距离需求如 30km、40km 的场景，主要来自于海外。迅特通信与运营商合作，已陆续开通 10 个以上 25GLWDM 无源波分现网试点，至今业务运行稳定。
中国移动提出的 MWDM 是在 CWDM 基础上，重用 CWDM 六波激光器并采用 TEC 温控上下各拉偏 3.5nm 实现 12 波。在实际应用中，产业链逐渐对采用固定波长方式实现 MWDM 达成了共识。该波长方案的主要技术挑战是长波长区尤其是 1370nm 附近的 2 波带来的光纤色散损耗较大。最终通过产业链上下游多轮讨论及共同努力，制定了匹配 TDP 与合分波器内波长顺序方式实现整体链路预算的平衡。中国移动集团牵头的 MWDM 是和 Open-WDM 半有源方案紧密相结合的。迅特通信是该方案的积极支持者之一，也和行业同仁一起参与了无数轮标准讨论及方案制定工作。在实施方面，迅特的 MWDM 无源波分解决方案在某省级运营商已进入站点试用，运行良好。
助力 5G 建设，开发定制化半有源实施方案
魏博士介绍：“半有源方案主要回答前传管控的 WWH 问题(What/Who/How)，解决 5G 前传在大规模、高密度的部署情况下，谁来管以及如何去管控远（塔）端模块或网络的情况。过去一年来，出现了多种半有源方案，不同的运营商，在省级或在集团层面都会有自己想法，各有千秋、各有优势。作为一家光模块解决方案供应商，我们需要及时迅速地支持客户的多样化需求。从迅特通信已为客户开发半有源方案来讲，带 OLP 功能半有源 WDM 设备，除了光模块以外，还提供 1+1 光线路保护的 12 波集成板卡，这是给运营商提供的特定解决方案。”
在演讲中，魏博士也举例某省级运营商半有源实施方案，从局端来看可根据基站规划来选配 2U/3U/5U 设备，根据卡槽灵活选配板卡及规划后期扩容需求。而容量方面，根据业务规划需求，选择 6 波 /12 波 / 单板和对应远端设备。对于 1+1 光线路保护，可直接选用 OLPC 系列集成板卡和对应无源远端设备，主备链路光功率差大于门限(5dB)触发倒换。魏博士表示：该方案的提供基于运营商实际需求，迅特通信积极响应客户对于不同方案探索。
此前媒体报道称，杭州移动和迅特通信携手开通了首个基于半有源的 5G 前传商用网络。该项目的成功开通，将满足杭州移动对 5G 前传网络的业务可监控、可保护、可管理的需求，为后续 5G 网络建设提供有力保障。
魏博士重点介绍了半有源调顶技术方案中的“OAM 调幅方案”和“多载频+调幅”方案。从技术上来讲，“多载频+调幅”方案有多重好处。但从整体产业链来看，支持多载频+调幅方案还需要相对较长的时间，目前调幅方案还是主流。在光层采用类似 OOB 的调顶技术传输监控信号的思路在通信行业已有二三十年的历史，而系统性地用于前传尤其是 5G 前传才刚刚开始。中国的运营商、头部设备商以及产业链上下游在这方面贡献最大。调顶不单纯是一种技术，还可让光模块“变得更聪明”。具备调顶功能的光模块不再是单纯的高速光电信号转换装置，而是在高速收发主光信号基础上，还可实时远程地监督、管理、控制对端光模块，并把这些信息及时上报网络管理平台。
迅特通信在调顶光模块上进行了深度研究工作，产品具备实现十大功能特征，包括：支持调顶信号远程开启和关闭；支持调顶深度远程调节；光模块 OAM 信号灵敏度在全工作温度范围可达 -26dBm (vs 标准 -20dBm)；OAM 调制开启带来的主信号损耗在全温度范围小于 0.1dB (vs 标准 0.5dB)；调顶信号频率波动最大允许范围达到+10%(vs 标准+3%)；支持在线发送和解析模拟帧结构错误，并保存报文；支持 LOS 告警发送和解调；支持 DDM 异常告警发送和解调;支持光模块信息主动上报；OAM 信号反射功能等
5G 新基建加速，呼吁达成产业共识
过去一年 5G 波分相对粗放式的快速增长，成本压力、供应压力、竞争压力都极大。多个新波长方案各有特色，产业链希望方案能够汇聚统一，以便发挥最大供应能力。
魏博士最后呼吁：适当放慢 5G 部署速度，给产业链一点时间去重整化。建议产业链深度挖掘 O-Band 频谱资源，探索 O-Band 低成本可调谐激光器，挖掘低成本国产 TEC 替代方案，探索更低成本光电混合集成封装。5G 前传规模部署是重塑国产产业链的重大机会，需上游供应商能够支持快速到极致的部署，能积极响应运营商快速、多样化的部署需求。实现行业合作、产研合作模式。
乘 5G 东凤，作为光通信行业中崛起的新势力，相信迅特通信在未来将持续发力于 5G、大数据中心，致力为行业提供更优质、更完善、更多样化的光模块产品和解决方案，为推动中国光电产业发展贡献力量。
