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5G技術已經邁入商用化進程，其新型業務特性和更高指標要求對承載網絡架構及各層技術方案均提出了新的挑戰。光模塊是5G網絡高速互連的基礎組件，在部分設備中的成本占比甚至超過50%~70%，是5G低成本、廣覆蓋的關鍵要素之一。由于速率容量、傳輸距離、工作環境、光纖資源和同步特性等需求的不同，5G前傳、中回傳對光模塊提出差異化要求。光模塊應滿足更高速率、更長距離、更寬溫度范圍以及更低成本，目前已出現多種解決方案，種類紛繁復雜，需要業界合力推動進一步收斂聚焦。

5G前傳的典型應用場景包括光纖直連、無源WDM、半有源WDM以及有源WDM等，如圖1所示。光纖直連網絡簡潔、易于維護、時延較低但消耗大量光纖，WDM方案減少光纖占用但面臨其他問題如成本增加、有源時需要額外供電等。

5G承載光模塊典型應用場景以及發展現狀介紹


圖1  (a)光纖直連 (b)無源WDM (c)半有源WDM (d)有源WDM

光纖直連場景一般采用25Gbit/s灰光模塊，支持雙纖雙向和單纖雙向兩種類型，在5G部署短期內為主導方案。隨著高頻組網以及低頻增點等深度覆蓋，為充分利用已有光纖資源或解決光纖資源緊張問題，WDM部署將逐漸增加。無源WDM場景主要包括點到點無源WDM和WDM-PON等，采用一對或一根光纖實現多個AAU到DU間的連接，典型需要10Gbit/s或25Gbit/s彩光模塊。有源WDM場景在AAU/DU至WDM/OTN/SPN設備間一般需要10Gbit/s或25Gbit/s短距灰光模塊，在WDM/OTN/SPN設備間需要N×10/25/50/100Gbit/s等速率的雙纖雙向或單纖雙向彩光模塊。半有源場景綜合上面兩種場景的特點，在DU側使用有源WDM/OTN/SPN設備，在AAU側使用無源波分復用器。

針對AAU全室外應用環境，5G前傳應用場景對光模塊的典型要求首先是需滿足-40℃~+85℃的工業級溫度范圍以及防塵等環境可靠性要求。另外，5G光模塊總需求量預計超過4G，尤其前傳光模塊可能存在數千萬量級的需求，對應的光纖資源的需求也會大大增加，低成本是產業對光模塊的主要訴求之一。

5G中回傳覆蓋城域接入層、匯聚層與核心層，所需光模塊與現有傳送網及數據中心使用的光模塊技術差異不大，可以通過提升模塊速率或WDM的方式來提升承載容量。接入層將主要采用25Gbit/s、50Gbit/s、100Gbit/s等速率的灰光或彩光模塊，匯聚層及以上將較多采用100Gbit/s、200Gbit/s、400Gbit/s等速率的DWDM彩光模塊。