张海懿：2021年上半年初步完成5G模块、前传系统标准化工作

9月10日消息（林想）在日前举行的第22届中国国际光电博览会“双5G时代光传送网络技术创新与发展论坛”上，中国信通院技术与标准研究所副所长张海懿表示，5G前传模块、前传系统的标准化工作在ITU-T/CCSA等多个标准组织有序推动，预计2021年上半年初步完成标准化工作。同时她建议业界后续聚焦不同WDM方案产业基础共性，合力推动5G前传产业高质量发展。

前传市场逐步开启，25G成为主要承载速率

“5G基站建设加速，前传市场逐步开启。”张海懿指出，我国2020年度计划新建5G基站50万左右，覆盖地级以上城市。截至6月底，累计开通的5G基站已超41万个，9月份可能完成全年目标，预计后两年基站建设数量依然持续快速增长。

5G基站建设将直接拉动前传承载网络及光模块需求，2019年三大运营商前传光模块（10G/25G）采购达百万量级，2020年增速明显（截止8月，已有约180万只25G CWDM模块采购需求）。

同时，张海懿表示，5G前传承载需求明确，25G成为主要承载速率。

5G前传承载基本需求方面，传输距离10km以内为主，少量15~20km；接口类型AAU和DU之间接口采用eCPRI接口；传输容量方面，一般基站配置为3通道单纤双向6个波长或6通道单纤双向12个波长，对于热点大容量的多载频配置，通道数量和波长数量会更多，5G/4G共站时，还有CRPI和eCPRI混传需求。

由于5G RAN存在CRAN和DRAN多种部署模式，前传也出现多种承载方案。“DRAN以光纤直驱为主，并可使用单纤双向（BiDi）模块进一步节省一半光纤。CRAN消耗光纤资源多，WDM是目前的主流方案，并有无源、半有源等部署方式，是未来基站前传主要方式。”

半有源成为WDM前传部署型态热点

张海懿指出，5G前传承载还存在一大特点就是多种WDM前传技术方案并存发展。半有源成为WDM前传部署型态热点。

“半有源A型，DU侧有源，部署有源设备，局端设备支持远端光模块的监测和控制，AAU侧无源，只部署无源合分波器。半有源B型在DU侧增加监测接口和有源的监测板卡，增加少量维护功能；AAU侧无源，只部署无源合分波器。”

调顶是通过调顶的方式来生成一个低速的光随路信号，并加载在波长通道的主信号上，用于实现波长的监控以及传输光随路开销等。G.metro系统波长自动调谐功能即是采用调顶技术实现。

“基于调顶技术实现远端模块管控。”张海懿具体指出，调频和调幅技术都可以实现DDM状态远程监控，实现线路/支路光纤，模块故障定界。 当前设备实现以调幅为主，MWDM/LWDM也在进行调频方式的研究和规范制定。可与其他传送网管系统集成OAM。

光模块是5G网络的基础构成单元，部分设备中成本占比>50%~70%；5G前传由于速率容量、传输距离、工作环境、光纤资源和同步特性等需求的不同，对光模块提出新型差异化要求，业界提出多种5G光模块解决方案。在张海懿看来，光模块为5G前传核心单元，灰光和彩光多种制式并存。

5G网络建设初期，光纤资源充裕的场景，尤其是DRAN场景，前传以光纤直连方式为主；基站塔上塔下互连一般采用25Gb/s Duplex光模块；传输距离更远或链路损耗更大的AAU与接入机房间的光纤直连场景可采用25Gb/s Duplex和BiDi光模块。

5G前传采光模块及芯片解决方案中25Gb/s WDM成为热点，初步部署至少6波(100M频谱带宽S111站)或12波(双模或共建共享等场景），目前存在多种波分光模块方案，例如25Gb/s CWDM、25Gb/s MWDM、25Gb/s LWDM、25Gb/s DWDM等。

CWDM：6波方案供应链成熟、成本较低，共用100GE CWDM4产业链，可采用DML激光器+PIN探测器；12波方案中后6波受色散限制需使用EML激光器或APD探测器，成本较高。

MWDM：在CWDM前6波基础上左右偏移扩展为12波，可重用CWDM方案中DML激光器成熟的设计经验及工艺控制技术，目前处于测试阶段。

LWDM：可共用100GE LR4和400GE LR8产业链，按照800GHz通道间隔从已有的8波扩展到12波，可采用DML+PIN方案，中国电信正在组织产业链上下游研讨开发，目前处于样品阶段。

5G前传光模块及芯片解决方案，DWDM采用O波段工作波长可调光模块，可支持12波（Finisar提出）。DWDM采用C波段工作波长，可支持40+波，显著节约光纤资源；当前主要采用其中20+波用于5G前传，受色散限制，激光器需使用EML，成本高，部分波长能做小批量供应，供应链开始成熟；分为固定波长方案和可调波长方案。

在谈到DWDM可调波长进展情况时，张海懿指出，标准方面，我国牵头起草的ITU-T G.698.4标准(G.Metro)已定义10Gb/s接入型WDM组网和波长无关、无色化实现机制，将在此基础上修订25Gb/s速率。在产业方面，10G波长可调光模块已完成开发和验证测试，即将量产；25G波长可调光模块多厂家开发测试阶段。在方案落地方面，张海懿认为，25G全C波段可调模块功耗和成本需进一步优化；窄带可调模块成本低、可考虑早期按需部署。

5G前传产业链初步形成，后续仍需聚焦共性发展

张海懿指出，设备商、模块商围绕5G积极开展前传光模块及设备研发，不同WDM产品成熟度存在差异，CWDM最为成熟。

国外领先厂商在5G前传光模块用核心光电芯片产业化能力方面已基本成熟，国内厂商整体上仍处于研发或小批量阶段，有待进一步聚焦短板加速推动。

从2019年开始，5G前传相关的模块、系统、管控等标准化工作全面开始，目前在CCSA、ITU-T、O-RAN等多个标准组织同步进行相关标准制定工作。张海懿预计，5G前传模块、前传系统的标准化将在2021年上半年初步完成标准化工作。

最后，张海懿建议业界后续聚焦不同WDM方案产业基础共性，合力推动5G前传产业高质量发展。

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