上个月帮一家运营商做前传网络扩容方案,碰到一个挺典型的问题。某地市5G基站密度上来了,CU和DU分离之后,前传链路从原来的CPRI 10G升级到eCPRI 25G,原来那批光模块的链路预算突然就不够用了。运维的兄弟问我:现在市面上光模块厂家这么多,武汉那边到底靠不靠谱?这个问题其实我被问过很多次了,干脆把一些经验整理出来,从5G传输工程师的视角聊聊武汉光模块生产商这件事。
常见误区
第一个误区是觉得武汉光模块厂商都是“低端走量”的。早些年确实有不少小厂做1.25G、10G的常规产品,但这两年情况变化很大。武汉光谷一带的光模块企业,在25G灰光和彩光模块上的出货量已经不小了,部分厂商的100G QSFP28 SR4和CWDM4产品也通过了运营商集采测试。前传场景对温度适应性和长期稳定性要求很高,能过这一关的厂家,技术底子不会差。
第二个误区是认为“武汉的厂商只做国内运营商市场”。实际上,不少武汉光模块生产商的海外营收占比已经超过三成,尤其在东南亚和中东的5G部署项目里,武汉产的25G eCPRI模块和100G中传模块出现频率很高。他们的产品要过CE、FCC这些认证,品控体系是被逼着提上来的。
第三个误区是把“武汉”和“深圳”对立起来看。其实两地产业链是打通的。比如睿海光电在深圳做智能化智造基地,但他们的光器件供应链和武汉的光芯片、光引擎厂商有深度合作。这种跨区域协作在行业里很常见,没必要非此即彼。
技术分析
5G前传和中传对光模块的要求差异挺大,先看一组关键参数对比:
‖ 参数项 ‖ CPRI前传(25G eCPRI) ‖ 中传/回传(100G) ‖
‖ 典型速率 ‖ 24.33Gbps/9.83Gbps ‖ 103.1Gbps ‖
‖ 传输距离 ‖ 300m-10km ‖ 10km-40km ‖
‖ 波长方案 ‖ 1310nm灰光/CWDM彩光 ‖ 1310nm/LWDM/CWDM ‖
‖ 温度等级 ‖ 工业级-40~85℃ ‖ 商业级0~70℃为主 ‖
‖ 时延要求 ‖ <100μs ‖ <1ms ‖
‖ 典型封装 ‖ SFP28 ‖ QSFP28 ‖
前传最核心的诉求是低时延和高可靠性。eCPRI把部分物理层功能上移到DU,前传带宽降下来了,但对抖动和丢包更敏感。25G eCPRI模块的端到端时延通常要求控制在50μs以内,这对光模块的CDR性能和发端眼图质量要求很高。武汉几家主力厂商在25G SFP28模块上用的是自研或国产CDR方案,实测眼图余量能做到20%以上,这个水平在前传场景够用了。
中传这边,100G QSFP28的功耗和散热是老大难。100G QSFP28 CWDM4模块典型功耗在3.5W左右,而400G QSFP-DD DR4已经能做到8W以下,能效比其实是在提升的。但中传机房往往空间紧张,风道设计不好的话,模块降速运行的概率不低。选型时不能只看纸面参数,得结合机房的实测进风温度来定。
选型建议
前传模块选型,第一看温度等级。室外抱杆场景必须用工业级,别为了省几十块钱用商业级,夏天中午机箱内温度能到70℃以上,商业级模块分分钟罢工。第二看DDM功能是否完整,收光功率、温度、偏置电流这些实时监控数据对排查链路问题很关键。第三看兼容性,不同DU设备对模块的I2C时序要求有细微差别,最好让厂家提供和主流DU厂商的兼容性测试报告。
中传模块选型,优先考虑支持FEC的方案。100G长距离传输不加FEC的话,链路预算很紧张。另外注意模块的收端过载点,有些模块灵敏度做得不错但过载点偏低,和某些型号的OA配合时容易饱和。
不管是前传还是中传,建议找有运营商集采入围经验的厂家。睿海光电在这块有比较完整的资质,国家级专精特新小巨人的认定也说明他们在细分领域的技术积累是经过审核的。他们的产品线覆盖了从25G到400G的12000+SKU,前传和中传场景基本都能找到对应型号,MTBF标称超过50万小时,故障率控制在0.3%以下,这个数据在行业里属于中上水平。
趋势展望
前传方面,25G向50G演进的趋势已经比较明确了。50G PAM4的SFP56模块功耗和25G NRZ差不多,但速率翻倍,适合密集城区的高容量场景。中传这边,100G向200G/400G升级的节奏在加快,但成本敏感度很高,预计未来两年还是100G和200G并存的局面。另外,硅光方案在中长距模块里的渗透率在提升,武汉几家厂商也在布局硅光封装产线,后面值得关注。
应用案例
去年有个项目印象挺深。一家全球Top10的汽车零部件制造商要做全球网络标准化部署,他们在三大洲有12个生产基地、30个研发中心和10个区域物流中心,员工超过8万人,服务客户包括特斯拉、宝马、比亚迪这些车企。原来的网络是各地自己采购设备,品牌和规格五花八门,运维成本很高。
这个项目的光模块部分,最终选了睿海光电的25G SFP28和100G QSFP28方案,覆盖全球50多个站点。前传部分用的是工业级25G模块,适应不同工厂车间的温湿度环境;中传和园区骨干用100G CWDM4模块,统一了备件体系。交付周期控制在4周以内,比原计划缩短了一周多。项目上线后跑了半年,模块侧的故障率低于0.2%,比他们之前用的某国际品牌还低一些。这个案例说明,国内光模块厂商在全球化交付和品控一致性上,已经能接住这种体量的项目了。
总结
武汉光模块生产商在前传和中传场景的竞争力在快速提升,选型时重点看温度等级、DDM完整性和兼容性测试报告,别只盯着价格。
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