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什么是5G光模块?有多少种分类?

Reading Volume: 18

    目前5G受政府加持产业链逐渐成熟化,国内也正式进入5G第三测试阶段,在今年下半年或将开启传输网扩容,5G光模块市场发展空间将急剧扩大。

    无线光模块在5G市场中分前传、中传、回传(4G仅分前传和回传)。预计未来5G在中国、北美以及其他主流市场可能出现技术差异,同时不同厂商的技术方案可能具有一定差异。

    本文主要集中讨论中国5G市场,因其体量较大,计划性较强,需求切换规律会更容易预测,今天的数据预估都是基于中国的需求状况。

    相对于4G,5G将BBU(基带处理单元)分离成CU(集中单元)和DU(分布单元)架构,因此5G传输网络分为前传、中传、回传三部分,而三个部分对5G通信光模块的需求各不同。

    对于5G前传,5G典型无线带宽是100M~1G,峰值是20G,天线端口可能为64或128,由此推算出5G前传网络的颗粒度应为25Gbps。由此可看出未来5G前传对5G通信光模块的速率要求将会以25Gbps和100Gbps为主流。

    对于5G中传,将采用n*25G技术和DWDM环网结构,传输距离可达10~40km。这意味着5G中传将会以100Gbps速率的5G通信光模块为主。

    对于5G回传,若是OTN组网,将采用n*100G技术;若无OTN组网,将采用200G/400G光模块技术,而不管采用何种技术,100Gbps及以上的5G通信光模块必将成为主流。

    综上分析可得未来5G通信光模块发展方向将会以25G光模块和100G光模块为主导,50G光模块、200G光模块、400G光模块为辅。

    5G通信光模块的发展建议

    通过上述介绍可知不管5G是前传,中传还是回传,对5G通信光模块的需求迫切,虽然目前市面上已有较多的5G通信光模块,但为了5G通信光模块能获取更好的发展,有待从以下三个方面做出改变。

    第一:加快25G可调谐5G通信光模块规模的产业化;虽然目前25G可调谐5G通信光模块能满足10km-15km短距离传输要求,但随着5G网络时代的到来需对25G可调谐5G通信光模块规模产业化。

    第二:光接口类型可与数据中心、PON接入网结合形成供应产业链,这样能有效降低成本。

    第三:解决传输速率为100Gbps的5G通信光模块成本,现在100Gbps的5G通信光模块最大传输距离为40km,若是想实现100km的城域网传输,那么光器件的使用将会增加,成本就会有所增加,故不断完善硅光子技术是有必要的。

   1、前传光模块

    前传光模块应当以25/100G为主,两种方案会并存。其原因在于:一、有些带宽传输需求会有差异,城市核心地区、热点地区中100G光模块会成为较好选择,但对于覆盖、峰值带宽要求不高的区域中,25G就能满足要求;二、有些运营商提出想采用eCPRI标准,该标准会将某些100G光模块的需求降速到25G,这样能降低光模块单价,但给设备带来的困难包括,在铁塔上放的设备体积会更大,而rau设备生产商一直致力于减小设备体积,以降低功耗,原因在于产品在机房和在铁塔上维护的难度差异很大。因此,铁塔上的设备如果构造更复杂、体积更重,会给设备商带来更大的质量风险和运维成本。此外部分运营商对rau的重量提出了明确的限制。也就是说当100G光模块成本得以下降时,设备商会倾向于100G光模块。

    目前前传25G光模块主要采用L2型号,目前国内该技术已4.5G设备的布设上取得突破,并已在为5G方案的铺设开始采购。目前25G——L2光模块单价约为250-300美元,100G光模块单价为400-500美金,采购成本较高,预测在5G时代25G单价将下降至50美元或更低,100G模块规模商用单价约为100-150美金。就量而言,需求堪称海量。前传方面,前传光模块预计将达4000-5000万的量级。假设其中25G/100G的需求各占一半,则前传市场将达40亿美金。

    4G时代,全球前传市场规模相对不大,约为5亿美金/年,市场基本由三家国内供应商华工正源、海信、光迅占据,2016年前传光模块收入为15亿人民币左右,占全球60%-70%市场份额,目前诺基亚、爱立信也多数采购国内4G光模块。而5G时代前传市场有倍数增长。

   2、中传光模块

    中传光模块方面,不同运营商可能提出不同的组网方式,这可能对光模块的需求数量和种类造成明显的差异,导致需求估算的差异较大。

   3、回传光模块

    回传光模块需求中,2/3会是200G或相关光模块,1/3会是400G相关模块。前、中、回传光模块需求数量逐级降低,回传光模块需求数量最小,但单价可能最高,总金额与中传光模块市场需求无本质差异。

    (注:5G时代采用eCPRI的标准,而4G时代RU和BP采用CPRI标准。如果5G沿用CPRI标准,5G光传输的带宽需求中前传为300-400G,为此3GGP提出了新标准eCPRI,以此压缩带宽需求,新带宽可能仅需25G。但eCPRI要求将部分属于BB功能切换到rau里,完成带宽压缩,导致rau更沉,同时可靠性要求也更高,维护费用更高,设备商目前正在100G与25G摇摆,当100G成本得到控制后具有更大的可能演变成主流方案。)

    4G光模块竞争初期,有国外厂商参与,竞争到第三年后,只剩下中国厂商参与。5G方面,18年淘汰一半企业,19年企业主要竞争点在质量、交互、初步成本控制,预计最终只剩下3家左右。因此18、19年是5G市场筛选最激烈的过程,19年后市场格局基本稳定。

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Time:2020-01-14 14:49
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