随着5G技术的不断进步，我们即将进入一个更加激动人心的时代——5.5G。与当前的5G网络相比，5.5G提供了更高的数据传输速率、更强的连接性、更强的安全性和更高的稳定性。作为网络基础设施不可或缺的组成部分，光模块在5.5G网络部署中发挥着至关重要的作用。本文将深入探讨适用于5G/5.5G网络的光模块解决方案。
从5G到5.5G
5G网络的主要特征——超高速、低延迟和大容量——支持更高的数据传输速度、更密集的连接设备和更广泛的应用。5.5G也称为5G-Advanced (5G-A)，是一种移动通信技术，是5G网络的重要升级，为6G的发展铺平了道路。
虽然蜂窝网络在很大程度上依赖5G来支持数十亿联网设备，但从5G到5.5G的过渡标志着从简单实现连接到实现智能连接的转变，解决了全场景物联网应用日益多样化和复杂的需求。
虽然5.5G建立在5G的基础上，但它也必须确保与所有现有的5G设备兼容。与主要在6GHz以下频谱内工作的5G不同，5.5G需要灵活利用100GHz以下的频谱。本质上，5.5G旨在提供更高效的连接和更低的延迟，进一步增强整体网络性能。
光模块在5G网络中的应用
根据5G设定的标准，基站已被重组为三个主要组件:AAU(有源天线单元)、CU(集中式单元)和DU(分布式单元)，可以选择一起或单独部署CU和DU。这些变化对光模块提出了新的要求，以满足与5G网络架构中关键链路相关的高带宽和距离要求。基于不同的网络层和传输距离，光模块的应用可以分为三种主要场景:前端网络、中间网络和后端网络。
前传网络
前传网络负责连接5G网络中的小型基站和射频拉远单元（RRU），在保证网络覆盖和信号传输方面发挥着至关重要的作用。由于小型基站部署密集，前传网络需要处理大量的短距离数据传输。为了适应日益增长的数据流量，前传网络光模块需要支持高带宽，通常使用25G甚至更高速的模块。
中传网络
在前传和回传网络之间，中传网络将小型基站的数据聚合起来，传输到更高级别的网络节点。为保证数据的完整性和传输效率，中传网络中的光模块通常支持50G或100G的高速率，并能够进行长距离传输。此外，为了满足5G网络的动态需求，这些模块必须提供出色的兼容性和灵活性，以适应各种网络架构和部署场景。
回传网络
回传网络是连接基站和核心网的重要管道，承担着大量的数据传输任务。随着5G网络带来的数据流量大幅增加，回传网络面临大幅增加的带宽需求，光模块必须支持100G或更高的传输速率，并具备良好的抗干扰能力，保证数据传输的稳定性和可靠性。
5G 中的不同类型的光模块
5G 前传：25G/100G 光模块
5G 网络对更高基站密度的需求推动了对高速光模块的需求，使得 25G/100G 模块成为前传网络的首选。eCPRI 协议接口通常以 25.16Gbps 的速度运行，用于传输 5G 基站信号，使得前传网络严重依赖 25G 光模块。
鉴于 5G AAU 通常部署在室外，前传网络中的 25G 光模块必须满足工业级温度要求（-40°C 至 +85°C）和防尘标准。灰色光模块适用于点对点光纤连接，可提供经济高效且简单的解决方案，但它们缺乏网络保护和监控功能。彩色光模块主要用于无源和有源 WDM/OTN 网络，通过单根光纤将多个 AAU 连接到 DU。无源 WDM 设备易于维护但功能有限，而有源 WDM/OTN 具有低延迟、高带宽和网络保护等优势，但建设成本较高。
5G 中传：50G PAM4 光模块
5G 中传网络需要 50Gbps 光模块，有灰色和彩色两种版本。50G PAM4 QSFP28 光模块使用 LC 光端口和单模光纤，可以在单模光纤链路上将带宽翻倍，而无需波分复用滤波器。这些模块可以在共享 DCM 和 BBU 站点放大的支持下，传输距离可达 40 公里。
5G 回程：100G/200G/400G 光模块
由于 5G NR（新无线电）具有更高的性能和带宽，5G 回程网络将需要比 4G 回程网络承载更多的流量。因此，5G 回程网络的汇聚层和核心层需要相干的 100G/200G/400G 光模块，通常在 C 波段工作，传输距离一般在 200 公里以内。低成本的相干 100G 光模块被视为基础技术，与波分复用相结合可实现更高的传输带宽。目前，5G 网络最迫切的需求是 100G 光模块，而服务提供商需要 200G 和 400G 带宽来实现 5G 部署所需的吞吐量。
5.5G时代光模块的机遇
在5.5G时代，光模块将取得重大进展，前传部分将向50G/100G标准发展，中传部分将向200G/400G发展，完全符合5.5G网络的需求。这一发展将推动对高端光模块的需求大幅增加。展望未来，6G网络预计将进一步将前传光模块推进到100G/200G，将中传模块推进到400G/800G。
来源：FS
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