NGOF城域光模块工作组组长张贺:5G承载光模块成本亟待下降,看好硅光前景

作者:刁兴玲 责任编辑:甄清岚 2019.01.23 11:41 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)2019年1月18日,NGOF在武汉光谷举办了“新一代光传送网发展论坛成立一周年大会”。NGOF在原有5G承载工作组、城域光模块工作组、云&专线承载工作组的基础上,新增海缆通信工作组和大容量WDM传输工作组,NGOF力量进一步壮大。

光模块作为光通信发展中的关键一环,光模块的发展将深刻影响着整个通信行业的发展。目前光模块成本、5G为光模块带来的影响、硅光子技术等成为业界关注的焦点话题。针对这些热点话题,通信世界全媒体记者专访了NGOF城域光模块工作组组长张贺。

微信图片_20190123113844 - 副本.jpg

NGOF城域光模块工作组组长 张贺

城域光模块工作组三大子组成果斐然

谈到NGOF光模块组,该组通过协同各成员单位,共同分析网络以及业务应用等对光模块的需求,研究基于下一代城域光传送网的光模块技术发展,推进国内外相关标准化工作的进展,团结产业链力量,促进国内光模块核心技术的研发进度,并通过互联互通、样板点测试等方式加速商用落地。“希望NGOF光模块组借5G东风,汇聚城域光模块产业链仁人志士,打造下一代高品质光传送网,为5G发展提供坚实承载保障。”张贺如是说。

据悉,城域光模块工作组主要分为低成本可调谐光模块、25G BiDi光模块、城域光模块新技术研究3个小组。低成本可调谐光模块组主要推动低成本可调谐10G/25G DWDM光模块的标准化,井推动产业化应用。25G BiDi光模块组主要推动25G BiDi光模块技术发展,引导标准化,实现互联互通,助力产业应用。城域光模块新技术研究组全面跟进最新芯片和光模块技术,分析对比优劣势,为城域光模块标准化提供依据,也结合实际需求为产品开发提供方案选择。

虽然成立仅仅一年的时间,但是NGOF城域光模块工作组在过去的一年中成果斐然。例如,在标准层面,低成本可调谐光模块组中的中国联通主推的G.metro技术于2018年在ITU-T SG15全会批准通过,发布为ITU-T G.698.4标准,目前正在ITU推动25G标准;还完成了基于低成本10G/25G DWDM光模块的《城域接入型WDM系统技术要求》CCSA行业标准。

在产品实现方面,目前低成本可调谐光模块组中的部分厂家(兰特普、Finisar、海信等)已可提供10G Tunable光模块样品,用于设计原型机验证测试,武汉光迅、海信和Finisar等单位正在开发25G Tunable光模块,预计2019年H1有样品。武汉光讯、河南什佳光电子已经完成符合G.metro标准要求的单纤双向20通道的Cyclic无热封装阵列波导光栅设计与样品制作,目前已经完成器件测试,正在配合系统测试。中芯光电已经获得符合G.698.4技术标准的12波道方案所需的直调可调激光器芯片,目前正与光迅和烽火合作进行CoC测试验证,很快会进行封装测试。此外,基于可调谐光模块和单纤双向AWG器件的G.metro系统已进行原型机测试。中国联通目前正在积极同相关模块和芯片厂家沟通,积极推动10G/25G可调谐光模块产业链的发展,同时也正在进行设备原型机的指导开发和验证测试工作。

25G BiDi光模块组也取得了非常显著的成果。首先,NGOF成员中国电信在2018年4/5月组织完成了Finisar、Molex、光迅和海信4个厂商样品测试。其次,25G BiDi光模块组2018年8月和2019年1月相继完成了15/20km色散代价,及新易盛、科新网通样品的测试。再次,25G BiDi光模块原型样品在光眼图质量、传输距离、散热能力、功耗等方面有明显效果。最后,25G BiDi光模块可以满足当前5G前传绝大部分应用场景,工作组也完成了行标《25Gbit/s单纤双向光取发合模块》征求意见稿的编写工作,已于2018年11月上会讨论。

而城域应用光模块新技术研究组研究了多项课题,研究了低成本可调谐激光器芯片技术现状与产业链发展研究,针对南京大学、LIGHTIP、中芯光电、光迅、海信、Finisar、Lumentum等公司在该领域的进展进行了全面的调查研究。城域应用光模块新技术研究组还特别研究了硅基光器件技术与应用研究课题。

硅光子前景广阔,为业界带来重要价值

当谈到硅基光器件技术与应用研究时,张贺表示,硅光子技术产业正在快速发展,产业链不断构建,已初步覆盖上游供应商、器件/芯片/集成商、下游客户各环节。

目前领先国家设计加工条件更加成熟,且生产加工与软件开发相互推动,逐渐形成完整产业动态链。我国也在硅光子技术领域不断取得突破,例如我国自行研制的“100G硅光收发芯片”目前在武汉投产使用。

在张贺看来,硅光市场具有巨大潜力,数据中心应用占据主体,在200G/400G/1T等更高速率,硅光有望发挥更大优势。此外,硅光子行业电子属性将会增强,下游应用端厂商切入研发制造环节。

硅光的大量应用也取决于业界对技术的开放与接受程度。如果在制定标准时考虑到硅光的特点,在满足传输距离和性能的前提下放松一些关于波长、消光比等方面的指标要求,将会极大地促进硅光的发展和应用。

硅光模块在100G PSM4以及400G中成本优势明显

目前硅光产品最主要的应用依然是数据中心,并开始在其他应用领域崭露头角。在张贺看来,400G以上速率,由于传统直接调制式激光器DML已经接近带宽的极限,EML的成本有比较高,对硅光来说将是个很好的机会。张贺表示,硅光模块在100G PSM4以及400G应用中具有明显成本优势。

张贺表示,在100G短距PSM4中,引入硅光技术,调制器和无源光路可高度集成,可使用1个25G激光器实现4路独立信号的调制和传输,节约芯片成本。之所以这么说是因为

在光模块中,40%为光芯片成本,其中20%左右是激光器成本,若激光器成本节约3/4,可降低15%的整体成本,同时降低部分人工和组件成本。可见,在100G短距PSM4中,硅光成本优势明显。

在100G短距CWDM4中,硅光成本优势不大,因为CWDM4技术采用4路不同波长的25激光器通过MUX/DEMUX合分波,无法使用单一激光器降低成本,可见在100G短距CWDM4中,成本优势不大。

对于100G中长距相干光模块,硅光方案和传统方案类似,硅光成本优势不显著,芯片体积有优势但需要较完善

在400G以上速率,由于传统DML已经接近带宽极限,EML成本较高,硅光存在较好的机会,成本优势明显。

5G承载为光模块提出明显诉求

当前5G已成业界话题,5G也将推动光通信的发展,尤其是5G承载需求将为光模块及承载网络带来变化。

张贺表示,在前传场景中,10Gbit/s、25Gbit/s等高速CPR/eCPR接口带来高速率业务的接入需求,BBU集中后大量的拉远基站对接入主干光纤(144/288芯为主)产生大量需求,业务要求网络低时延以及超高精度的时间同步传递能力,不同速率和不同波长业务的自适应,降低建设、维护成本,要求对光模块简单的OAM管理,光模块数量需求急剧增加,要求低成本。

在中传场景中,宏基站的高速率业务接入使得接入环的带宽需求迅速增加,业务收敛与网络可扩展性需要同时兼顾,BBU池组化使得WDM系统下沉到宏基站接入,针对不同情况应考虑不同的网络接口速率。而WDM系统的线路速率选择成为重点,从运维和成本层面考虑,应减少WDM系统线路接口的种类。

在回传场景中,基站接入业务带宽的迅猛增加使得回传业务达到数百Gbit/s及数Tbit/s,WDM系统的应用应成为趋势,而基于硅光技术的相干或非相干的100G、400G以及更高速率的WDM系统将会规模建设。

希望产业链求同存异,不断做大规模,降低光模块成本

光模块尤其是高速光模块在通信网络设备成本中占比会达到50%-60%,光模块的选择和成本将直接影响着网络总体建设成本。目前,光模块成本高昂也是阻碍5G承载发展的关键问题。

在张贺看来,要想降低光模块成本可采取三大措施:首先要掌握核心技术,目前国内模块厂商在10Gbit/s以下的光模块已经非常成熟;其次,需求推动,把产业链做大;最后,希望需求方尽可能求同存异,减少技术上的纷争,共用产业链。

针对5G承载光模块,张贺提出了5方面的建议:一是,尽可能减少光模块的种类,特别是线路光接口的种类,减低网络维护复杂度,聚焦应用;二是业务光接口的种类要充分满足业务侧的多种不同需求;三是,初步建议分以下几类可调谐或BiDi 10Gbit/s和25Gbit/s,后向兼容,最好实现速率自适应以及100Gbit/s还有400Gbit/s及以上速率;四是,关于光接口类型和速率的选择,应结合数据中心光互联、PON接入等应用场景综合考虑,尽可能共享产业链,从而实现更低成本;五是,需要考虑室外等各种不同工作环境要求,尤其是工作温度。

2019年将继续全方位推动光模块产业发展

站在2019年伊始,张贺透露了低成本可调谐光模块组、25G BiDi光模块组、城域光模块新技术研究组三大组2019年的工作计划。

张贺透露,低成本可调谐工作组在ITU-U将完成四大工作:首先,继续推动2G Tunable DWDM标准制定工作;其次,完成基于低成本10G/25G DWDM可调谐光模块的《城域接入型WDM系统技术要求》行业标准报批;再次,完成《25G和50G密集波分复用光模块技术及应用研究》CCSA课题报告;最后,进行10G/25G低成本可调谐光模块的测试验证,结合5G试验网进行试点应用。

2019年,25GBiDi工作组主要有三大工作:一是,协助CCSA完成行标《25Gbit/s单纤双向光收发合一模块》的标准报批;二是,协同5G承载工作组完成互联互通验证测试;三是,积极推动25 BIDi光模块产业链的发展。

张贺表示,新技术研究工作组在2019年也将完成三大工作:首先,完成低成本多种可调谐激光器技术方案的比对分析,推动低成本可调谐技术的发展,2019Q1完成NGOF《低成本可调谐激光器芯片技术现状与产业链发展研究》课题报告;其次,继续开展硅基光器件技术与应用研究,2019Q1完成NGOF《硅基光器件技术与应用研究》课题报告以及CCSA TC6WG4的研究课题结题;最后,2019年Q3完成NGOF《温度对光模块性能及成本影响相关研究》课题报告。


发表评论请先登录
...
CWW视点
暂无内容
...
CWW专访
暂无内容
...
产业
    暂无内容