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)。