MACOM视角：5G通信网络面临的需求挑战有哪些？ MACOM, 5G通信, 光通信

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随着5G技术的持续发展，光通讯技术也在不断革新。在18年的光电博览会(CIOE)上，作为集高性能RF、微波毫米波和光子芯片解决方案提供商之一，MACOM展示了众多令人惊艳的技术，如可应用在5G LTE无线前传的全新25G激光器产品、100G双向光连接的单芯片解决方案等，这些技术的提升将进一步改善设备易用性及降低成本。关于这些新技术，MACOM网络连接解决方案产品高级市场总监Tracy Ma由衷的看好，对于光通讯未来的发展方向，Tracy Ma有着自己的看法，未来信息安全和低成本需求下，需要与之相适应的5G光模块解决方案。

据MACOM网络连接解决方案产品高级市场总监Tracy Ma介绍，MACOM当下的产业涉及到路由器及交换芯片之间的所有相关技术，因为这些属于连接紧密的物理层。以长距离城域网为例，目前业内主要采用100/200G的方案，400G即将投入使用，而下一步将会是600G的光接口，而MACOM提供了成熟的解决方案，如100G Chipset的CWDM4解决方案，当然这种主要应用在两公里以内。

5G通信网络对信息安全的需求

涉及到信息传输的话，一个无可避免的问题便是信息安全，对此MACOM也拥有自身独到的理解。Tracy Ma认为，对于个人而言，现阶段信息传输的安全性并没有那么迫切，但对于银行业、跨国信息传输等方面，信息安全便被摆在一个很重要的位置，尤其是在数据中心信息传输阶段。

关于信息安全性，MACOM拥有专属的加密机，并且给出了数据中心以太网交换机互联安全解决方案。具体来讲，主要是通过在信息传输过程中对信息逐帧加密，在传输到对方数据中心后再进行解密处理。除了许多数据中心已经对数据安全愈发重视之外，国内的OEM公司也开始把数据安全的权重提升了，如华为等公司已经进入到相关领域中，对数据进行加密处理。

Tracy Ma认为，未来的企业在安全性方面的投入将会越来越多，因为只有在发现问题之后，才会想办法去解决问题。比如亚马逊这样的公司，他们的客户众多，因为不太可能建立自己的专网，这样成本太高，因此也需要与相关运营商进行合作，而在客户数据离开数据中心时，便需要加密来保证这些数据的安全。

5G通信网络对高带宽的需求

除了要满足客户加密的需求外，未来，客户将需要更高的带宽需求。如北美用户对宽带的需求在5年内将达到20~50Mb/s，10年内将达到70Mb/s，针对这些需求，MACOM推出了10G PON ONU/OLT，使用此方案可以带动32~64个ONU，能够极大的改善网络环境，满足用户宽带需求。

5G通信网络的低成本需求

如今，5G技术即将落地，在针对5G的前传方案上，MACOM有许多新的改进，Tracy Ma表示，“如加入了云计算等新技术，把所有的处理单元从过去的基站中独立出来。这样做有几个好处，在过去数据集中在基站进行处理的话，会对基站设备造成沉重的压力，同时运算能力有限，如果把处理单元独立出来放在数据中心或楼宇处，其计算能力将得到极大的提升，同时其维护的成本也会得到降低。”

Tracy Ma举例称，比如在一个城市的CBD中，白天需要的计算量能够得到满足，但是在晚上该区域使用率则不高，但运营商依然如白天一般使用全功率进行运算力供应，造成一定的浪费，如果把计算单元集中的话，能够进行灵活的调控，把晚上多余的运算力提供给住宅区，进行合理的利用。

这不仅对用户、企业、运营商都有好处，对于MACOM本身而言，面对这种局面也乐见其成。在过去，处理单元放置于基站中时，塔上下的距离最长不过几十米，通过铜缆就能进行连接，但如今独立出来后则需要两公里以上，这需要运用到光通讯的技术。

据Tracy Ma透露，“目前，国内已经有许多运营商都对于大规模的处理单元很感兴趣，比如移动就对100G的技术表露出了自己的想法，但是受限于成本的缘故，尚未采纳。以光模块为例，目前25G光模块的成本为100美元以上，在几年之内，运营商希望成本降到30~50美元左右，而100G成本约为25G的两倍左右。”

同时，元器件的成本与距离有关，距离越长，成本越贵。但是，运营商不可能所有光模块都采用远距离，预计将有超过80%采用两公里，而有10%采用十公里的光模块器件，通过用高价格购买10%远距离的光模块，然后通过谈判来降低量80%两公里光模块价格的方式，从而达到降低建设成本的需求。

5G对光模块技术解决方案的集成化需求

针对5G的光模块解决方案，目前主流的为100G四路光模块器件。如MACOM主要集中在25G及100G，从长期来看更注重于100G技术，并且倾向于单波100G，而单波100G只有一路，同时可以通过硅光子技术，把所有元器件集中在一起，降低器件的成本，同时数据传输量将提高一倍。

目前，光模块已经达到100G以上，未来想要继续发展，技术也将进行革新。首先从交换芯片上进行升级，从25G发展到50G，未来可能将达到4×100G到达400G的水平;其次从光模块生产而言，更强的集成度将是目前的发展方向，这将能够极大地降低生产升本及增加生产效率。

比如目前MACOM在100G CWDMA4 Silicon Photonics上集成了laser、TIA、MUX、Driver等，方便生产以及减少分别生产后进行组装的成本。同时，集成化的光模块也为小型化带来了可能，Tracy Ma认为未来的光模块是向集成化与小型化发展。

此外，Tracy Ma也强调，“过去许多大型设备都通过电路进行连接，而未来将会采用光路来通信，这样容量更高也更加安全。未来光通讯器件发展第一步将会把所有器件与光模块进行集成，而下一步将会把光模块与IC进行集成。”

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