5G部署在中國(guó)跑出了“5G速度”，截至2020年底，我國(guó)已建成開(kāi)通5G基站71.8萬(wàn)座，占全球70%。與此同時(shí)，在過(guò)去的一年多時(shí)間，以5G為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施正加速百行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，為各行各業(yè)發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇和新動(dòng)能。

剛剛發(fā)布的“十四五”規(guī)劃綱要中明確指出，未來(lái)五年，我國(guó)要打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)新優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)關(guān)鍵數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，加快推動(dòng)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在政策的驅(qū)動(dòng)下，5G的發(fā)展將來(lái)迎來(lái)新階段，從而更好的支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

業(yè)內(nèi)有云，“5G商用，承載先行”，一張高質(zhì)量的承載網(wǎng)絡(luò)是“5G改變社會(huì)”的有力支撐，尤其是前傳場(chǎng)景下。5G前傳組網(wǎng)模式發(fā)生重大變革，C-RAN成為主流建網(wǎng)模式，BBU的集中帶來(lái)了潛在光路故障點(diǎn)的增加，后期運(yùn)維又是一大挑戰(zhàn)。前傳方案的選擇一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。

5G前傳方案向半有源演進(jìn)

目前，5G前傳的主要解決方案有光纖直驅(qū)、無(wú)源WDM、半有源WDM。光纖直驅(qū)方案具有低成本、低延時(shí)、運(yùn)維方便的特點(diǎn)，但需要消耗較多的光纖資源，在5G試點(diǎn)部署初期主要采用這一模式。

隨著5G部署的提速，前傳方案選擇xWDM技術(shù)為主成為共識(shí)。而無(wú)源WDM方案，雖然成本低，以及能夠有效緩解光纖資源緊張的問(wèn)題、加速站點(diǎn)覆蓋，但出現(xiàn)故障后難以定位，無(wú)法管理、無(wú)法定界。

在此背景下，結(jié)合調(diào)頂技術(shù)的半有源WDM方案應(yīng)運(yùn)而生，在解決光纖資源緊張的同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)一定的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維（OAM）功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化故障定位，精準(zhǔn)預(yù)判前傳網(wǎng)絡(luò)故障根因，提高運(yùn)維效率和可靠性。實(shí)驗(yàn)表明，這種半有源方案能夠平衡建網(wǎng)成本和后期運(yùn)維需求，漸成5G前傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主流。

據(jù)悉，“調(diào)頂”是發(fā)送端在光波上“疊加”一個(gè)小幅度的“幅度調(diào)制”信號(hào)，接收端通過(guò)解調(diào)調(diào)頂信號(hào)，來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維功能。不同速率的調(diào)頂信號(hào)受主通路信號(hào)的影響大小不同。如下圖，數(shù)字前端輸出的仿真結(jié)果顯示低速率調(diào)頂信號(hào)受主信號(hào)的影響較小。

OAM低速率接收端眼圖

OAM高速率接收端眼圖

目前中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信三大運(yùn)營(yíng)商都已制定了各自的半有源調(diào)頂前傳網(wǎng)絡(luò)實(shí)施方案，并在現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行部署試點(diǎn)，綜合情況良好。

半有源產(chǎn)業(yè)鏈已準(zhǔn)備就緒

當(dāng)然，一項(xiàng)技術(shù)、一套方案從提出到試點(diǎn)到落地，離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的支撐。從三大運(yùn)營(yíng)商透露的信息來(lái)看，參與半有源解決方案的廠商已經(jīng)涵蓋芯片、模塊、設(shè)備、管控系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈，并已具備量產(chǎn)能力。

光芯片、光模塊作為整套系統(tǒng)的“心臟”，勢(shì)必成為競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。據(jù)了解，目前應(yīng)用于半有源前傳系統(tǒng)的大部分光模塊主要是基于傳統(tǒng)收發(fā)芯片，外加系列輔助器件來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)頂功能。但因光模塊內(nèi)部空間有限，這些方案器件多，集成度不夠，開(kāi)發(fā)商遇到很多設(shè)計(jì)和量產(chǎn)問(wèn)題。因此行業(yè)急需一個(gè)高集成度的調(diào)頂模塊解決方案。

為了滿(mǎn)足這一需求，江蘇科大亨芯半導(dǎo)體技術(shù)有限公司推出全球首款嵌入調(diào)頂功能的25G全集成收發(fā)芯片HX3210及配套TIA HX3010。按計(jì)劃，將于2021年Q2開(kāi)始提供樣片。

據(jù)介紹，該方案的主芯片HX3210集成了調(diào)頂?shù)奈锢韺?、鏈路層和部分業(yè)務(wù)層，無(wú)需其它外圍器件即可實(shí)現(xiàn)調(diào)頂功能，大幅降低具備調(diào)頂功能的光模塊的開(kāi)發(fā)難度，極大簡(jiǎn)化生產(chǎn)調(diào)試工作，是保證各廠商調(diào)頂光模塊兼容性和在網(wǎng)一致性的關(guān)鍵。同時(shí)，基于科大亨芯首創(chuàng)的調(diào)頂專(zhuān)利技術(shù)，可以將調(diào)頂對(duì)正常光通信通道的影響降低到最小，并可擴(kuò)展更多在網(wǎng)設(shè)備管理功能，從而達(dá)到降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維能力的效果。

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