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5G技术已经迈入商用化进程，其新型业务特性和更高指标要求对承载网络架构及各层技术方案均提出了新的挑战。光模块是5G网络高速互连的基础组件，在部分设备中的成本占比甚至超过50%~70%，是5G低成本、广覆盖的关键要素之一。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，5G前传、中回传对光模块提出差异化要求。光模块应满足更高速率、更长距离、更宽温度范围以及更低成本，目前已出现多种解决方案，种类纷繁复杂，需要业界合力推动进一步收敛聚焦。

5G前传的典型应用场景包括光纤直连、无源WDM、半有源WDM以及有源WDM等，如图1所示。光纤直连网络简洁、易于维护、时延较低但消耗大量光纤，WDM方案减少光纤占用但面临其他问题如成本增加、有源时需要额外供电等。

5G承载光模块典型应用场景以及发展现状介绍


图1  (a)光纤直连 (b)无源WDM (c)半有源WDM (d)有源WDM

光纤直连场景一般采用25Gbit/s灰光模块，支持双纤双向和单纤双向两种类型，在5G部署短期内为主导方案。随着高频组网以及低频增点等深度覆盖，为充分利用已有光纤资源或解决光纤资源紧张问题，WDM部署将逐渐增加。无源WDM场景主要包括点到点无源WDM和WDM-PON等，采用一对或一根光纤实现多个AAU到DU间的连接，典型需要10Gbit/s或25Gbit/s彩光模块。有源WDM场景在AAU/DU至WDM/OTN/SPN设备间一般需要10Gbit/s或25Gbit/s短距灰光模块，在WDM/OTN/SPN设备间需要N×10/25/50/100Gbit/s等速率的双纤双向或单纤双向彩光模块。半有源场景综合上面两种场景的特点，在DU侧使用有源WDM/OTN/SPN设备，在AAU侧使用无源波分复用器。

针对AAU全室外应用环境，5G前传应用场景对光模块的典型要求首先是需满足-40℃~+85℃的工业级温度范围以及防尘等环境可靠性要求。另外，5G光模块总需求量预计超过4G，尤其前传光模块可能存在数千万量级的需求，对应的光纤资源的需求也会大大增加，低成本是产业对光模块的主要诉求之一。

5G中回传覆盖城域接入层、汇聚层与核心层，所需光模块与现有传送网及数据中心使用的光模块技术差异不大，可以通过提升模块速率或WDM的方式来提升承载容量。接入层将主要采用25Gbit/s、50Gbit/s、100Gbit/s等速率的灰光或彩光模块，汇聚层及以上将较多采用100Gbit/s、200Gbit/s、400Gbit/s等速率的DWDM彩光模块。