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5G时代的光模块趋势

5G时代的到来,对光网络行业产生了重大影响,为光模块创造了大量新的市场机会。

5G时代的到来,对光网络行业产生了重大影响,为光模块创造了大量新的市场机会。

5G将4G基带单元(BBU),无线电远程单元(RRU)和天线重构为集中式单元(CU),分布式单元(DU)和有源天线单元(AAU),从而确定5G网络将包括前传,中传和回传。这些变化对光模块提出了新的要求,以满足与5G网络架构中与关键链路相关的高带宽和距离要求。

4G和5G网络架构的比较

4G和5G网络架构的比较

 

25G/100G光模块

5G网络需要更高的基站/蜂窝站点密度,因此对高速率光模块的需求大大增加。25G/100G光模块是5G前传网络的首选解决方案。根据EJL Wireless Research的一份报告,由于支持大规模MIMO 5G网络的25G和100G OTRX解决方案的批量出货,到2021年,前传光模块(OTRX)市场的收入将达到6.3亿美元。

由于eCPRI(增强型通用公共无线电接口)协议接口(典型速率为25.16Gb/s)用于传输5G基站的基带信号,因此5G前传网络将极大地依赖25G光模块。运营商正努力准备好基础设施和系统以促进向5G的过渡,到2021年25G光模块市场的需求预计将达到200万。考虑到5G AAU的完整户外应用环境,在前传网络中使用的25G光模块需要满足-40°C至+85°C的工业级温度范围以及防尘等要求,并且25G灰光和彩光模块将根据用于5G网络的不同前传架构进行部署。25G灰光模块由于具有丰富的光纤资源,因此更适合于光纤点对点直连网络。25G彩光模块主要安装在无源WDM和有源WDM/OTN网络中,因为它们可以使用一根光纤提供多个AAU至DU连接。

100G光模块也被认为是前传网络的首选解决方案之一。在2019年,已将100G与25G光模块一起设置为标准安装,以与5G商用和服务的快速发展保持一致。在要求更高速率的前传网络中,可以部署100G PAM4 FR/LR光模块。100G PAM4 FR/LR光模块可以支持2km(FR)或20km(LR)。

50G PAM4光模块

5G中传网络对50Gbit/s光模块有要求,灰光和彩光模块均可采用。使用LC光口和单模光纤的50G PAM4 QSFP28光模块,它无需安装用于波分复用的滤波器就可以通过单模光纤链路将带宽增加一倍。通过共享的DCM和BBU站点放大,可以传输40km。对50G光模块的需求主要来自5G承载网络的建设,如果5G承载网络广泛采用,它的市场则有望达到上千万水平。

100G/200G/400G光模块

5G回传网络将需要比4G承载更多的流量,这是因为更高性能和更高带宽的5G NR新无线电。因此,5G回传网络的汇聚层和核心层对速率100Gb/s、200Gb/s和400Gb/s的DWDM彩光模块有要求。100G PAM4 DWDM光模块主要部署在接入层和汇聚层,通过共享的T-DCM和光放大器可以支持60km。核心层传输需要高容量和80km的扩展距离,因此需要100G/200G/400G相干DWDM光模块来支持城域核心DWDM网络。现在,最紧迫的是5G网络对100G光模块的需求,服务提供商需要200G和400G带宽才能实现5G部署所需的吞吐量。

从2019年下半年开始,中国移动、中国电信、中国联通、韩国电信、SK Telecom、LG Uplus、Verizon、AT&T和T-Mobile领导了5G商业部署。这对光网络的需求提升到新的高度,并为光模块市场提供了巨大的机会。Research and Markets的一份报告预测,全球光模块市场规模预计将从2020年的57亿美元增长到2025年的92亿美元,从2020年到2025年的复合年增长率为10.0%。

硅光模块

5G的推出还推动了硅光模块市场的发展,预计该市场将在未来显著增长。就市场价值而言,光波导在2015年占据了全球硅光子市场的45.4%的市场份额。到2022年底,它的复合年增长率为21.69%,预计将以可观的速度增长。就产品细分而言,光模块市场在2015年占有最大份额,并将继续位居榜首。随着硅光子价格的持续下降,其需求已大大增加。多年来,英特尔、思科、IBM和瞻博网络等公司表现出极大的兴趣,并在硅光子芯片市场上进行大量投资,以改进其产品并赢得主要市场份额。

2014-2025年美国硅光子产品分布

2014-2025年美国硅光子产品分布(百万美元)

综上所述,5G促进了25G/50G/100G/200G/400G以及相干和硅光模块市场的增长。针对5G建设,易飞扬推出完备的5G前传和回传光模块系列产品,2020年攻克100G&200G CFP2 DCO 光模块也可实现量产。在刚过去的ECOC2020,易飞扬携5G和相干光模块系列线上参展。其中,面向5G重点推出的200G QSFP-DD LR8光模块基于NRZ且支持OTN,可适应5G网络回传提高系统灵敏度且降低功耗。

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