5G時(shí)代光器件是降低5G成本的重要路徑

在舉行的“2019中國(guó)光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)”上，工信部通信科技委常務(wù)副主任、中國(guó)電信科技委主任、中國(guó)光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)主席韋樂平表示，光通信成為電信網(wǎng)發(fā)展的速率和成本的瓶頸，光器件是瓶頸的瓶頸，而光芯片是瓶頸的立方，占設(shè)備成本大頭的光域成本不受摩爾定律恩惠，硅光子技術(shù)是根本性突破方向。

韋樂平指出，5G的高成本將影響運(yùn)營(yíng)商的部署進(jìn)程，即便按保守的容量站方式部署，5G也需要比4G增加投資約50%，絕大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商難以承受。其中前傳成本最敏感、分擔(dān)成本的用戶數(shù)最少、對(duì)維護(hù)效率影響最大。

在韋樂平看來，降低前傳成本的思路包括：1.架構(gòu)重構(gòu)：接口開放、硬件白盒化、軟件開源化；2.采用eCPRI接口：速率降4倍，從100G降至25Gbps；3.光器件成本是瓶頸，光器件規(guī)模小、手工操作多、溫度苛刻、傳輸距離長(zhǎng)、技術(shù)創(chuàng)新慢，是降低前傳成本的關(guān)鍵。

其中，5G時(shí)代光器件的成本已經(jīng)構(gòu)成整個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)成本的重要部分，降低其成本成為降低5G成本的重要路徑。韋樂平指出，實(shí)現(xiàn)低成本光器件的思路主要包括：一是技術(shù)創(chuàng)新：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、光物理層；二是產(chǎn)品分級(jí)：不同距離采用不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)最低成本，4G時(shí)代，分別采用VCSEL、FP、DFP技術(shù)來適配不同距離，避免過度設(shè)計(jì)，降低成本；三是量產(chǎn)規(guī)模：其一盡量減少選項(xiàng)，提高量產(chǎn)規(guī)模；其二是國(guó)產(chǎn)化；其三是不同領(lǐng)域技術(shù)共享；四是采購(gòu)模式：光器件單獨(dú)采購(gòu)增加數(shù)量，減少開銷。

在韋樂平看來，硅光子技術(shù)是根本性突破方向。光通信成為電信網(wǎng)發(fā)展的速率和成本的瓶頸，光器件是瓶頸的瓶頸，而光芯片是瓶頸的立方，占設(shè)備成本大頭的光域成本不受摩爾定律恩惠。硅光子技術(shù)是根本性突破方向，各種光子集成技術(shù)都可以帶來不同程度的改進(jìn)和突破，但只有硅光子技術(shù)可以享受到摩爾定律帶來的巨大好處，從而可望在成本、功耗、集成度上帶來根本性突破。硅光子技術(shù)的思路：利用現(xiàn)有CMOS的投資、設(shè)施、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)計(jì)和制造光器件和光集成，從而達(dá)到CMOS水平。

硅光集成的使用場(chǎng)景包括：公網(wǎng)，長(zhǎng)途和城域網(wǎng)用量不大（數(shù)千上萬），距離遠(yuǎn)（數(shù)十上百公里），器件成本偏高；接入網(wǎng)用量大，距離短，但使用環(huán)境苛刻（-40°到85°）。數(shù)據(jù)中心：用量大、更新快、距離短、成本低、速率高、端口密度高、功耗大、環(huán)境好（0°-70°）。適用場(chǎng)景和演進(jìn)路徑：從環(huán)境好、成本低的DC開始（100/400G互連），待溫度和成本解決后進(jìn)入移動(dòng)前傳（25G，10公里）和回傳（100/200/400G，幾十公里），然后逐步向城域網(wǎng)和長(zhǎng)途網(wǎng)延伸（100/200/400G，幾十上百公里）。