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[讨论] MACOM观点:5G通信网络面临的挑战有哪些?

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新浪微博达人勋

发表于 2018-12-19 11:59:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
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通信网络面临着信息安全问题

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通信网络面临着高带宽,低成本需求挑战

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。

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光模块技术解决方案呈集成化发展

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。”

关于MACOM
MACOM是一家新生代半导体器件公司,集高速增长、多元化和高盈利能力等特性于一身。公司通过为光学、无线和卫星网络提供突破性半导体技术来满足社会对信息的无止境需求,从而实现全面连通且更具安全性的互联网络。

如今,推动着各种基础设施的建设,让数百万人在生活中每时每刻都能方便地沟通、交易、旅行、获取信息和参与娱乐活动。我们的技术提高了移动互联网的速度和覆盖率,让光纤网络得以向企业、家庭和数据中心传输以前无法想象的巨大通信量。

MACOM技术支持下一代雷达,可用于空中交通管制和天气预报,并有助于现代网络战场上的任务取得成功,从而保卫我们所有人的安全。同时作为世界领先通信基础设施、航空航天与国防公司的首选合作伙伴,借助其顶尖团队和丰富的射频、微波、毫米波和光波半导体产品,可帮助这些公司解决网络容量、信号覆盖、能源效率和现场可靠性等领域内的最复杂挑战。

作为半导体行业的支柱型企业,在60多年的蓬勃发展历程中,敢于采用大胆的技术手段,为客户提供真正的竞争优势并为投资者带来卓越的价值,致力于构筑更加美好的世界。MACOM总部位于美国马萨诸塞州洛厄尔,已通过ISO9001国际质量标准和ISO14001环境管理标准的认证,在北美、欧洲、亚洲和澳大利亚设立了多个设计中心和销售办事处。

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