作為5G網路物理層的基礎構成單元，基站和傳輸裝置中的核心部件，光模組產業也迎來了新一輪的發展機遇。華源美信HYMX預測，5G商用將大幅拉動光模組需求增長，未來5G全國覆蓋需建設近千萬臺基站，潛在上億個高速光模組的需求，前期市場需求超過300億元人民幣，整個市場空間累計超百億美元。目前5G已經成為全球關注的超級熱門話題，與2G、3G、4G相比，未來光纖通訊行業5G地位不容小覷，在5G網路時代，不管什麼樣的5G承載方案都離不開5G通訊光模組，那麼今天就讓我們來深度瞭解5G光模組產業。
1。 什麼是5G通訊光模組？
5G通訊光模組是由光器件、功能電路和光介面等組成的光器件，其主要作用是實現光通訊系統中光電轉換，將傳送端把電訊號轉換成光訊號，然後透過光纖傳輸到接收端，再由接收端把光訊號轉換成電訊號。5G通訊光模組具備體積小、速率高、功耗低等優勢，可應於與資料中心、傳輸網、移動寬頻等通訊領域。
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2。 5G通訊光模組分為哪些種類及應用場景？
5G通訊光模組根據光模組的封裝不同可分為SFP28/QSFP28等封裝形式，根據光模組功能的不同可分為發射模組、接收模組及收發合一模組，根據光模組的速率不同可分為25G光模組、50G光模組、100G光模組、200G光模組以及400G光模組，其中25G光模組和100G光模組是目前及未來三年將會被廣泛應用的5G通訊光模組。我們來具體瞭解這幾種光模組的應用場景。
25G光模組主要運用於前傳。
5G前傳是城域接入層的一部分，根據其網路特點，25Gb/s彩光和灰光模組的需求量較大。5G前傳的典型應用場景包括光纖直連、無源WDM和有源WDM/光傳送網（OTN）/切片分組網（SPN）等。光纖直連場景一般採用25Gb/s灰光模組，支援雙纖雙向和單纖雙向兩種型別，主要包括300m和10km兩種傳輸距離。無源WDM場景主要包括點到點無源WDM和WDM-PON等，採用一對或一根光纖實現多個AAU到DU間的連線，典型需要10Gb/s或25Gb/s彩光模組。有源WDM/OTN場景，在AAU/DU至WDM/OTN/SPN裝置間一般需要10Gb/s或25Gb/s短距灰光模組，在WDM/OTN/SPN裝置間需要N×10Gb/s、25Gb/s、50Gb/s、100Gb/s等速率的雙纖雙向或單纖雙向彩光模組。
中回傳部署50G光模組
根據產品特點和網路需求，50G光模組的典型傳輸距離在40km及以內。5G中回傳覆蓋城域接入層、匯聚層與核心層，所需光模組與現有傳送網及資料中心使用的光模組技術差異不大，50G、100G、200G和400G光模組產品皆有覆蓋。城域接入層將主要採用25Gb/s、50Gb/s、100Gb/s等速率的灰光或彩光模組，城域匯聚層及核心層多采用100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s等速率的DWDM彩光模組。
400G光模組處於發展階段
400G，是目前光通訊產業的主要競爭方向，現在400G也是規模商用的初期階段。因為5G網路建設的大規模啟動，加上雲計算迅猛發展、大規模資料中心批次建設，ICT行業對400G的需求變得越發迫切。
從國內產業鏈來看，傳輸距離在10km及以下的25G、100G光模組國內已經有了穩定的供應，傳輸距離達40km的光模組亦有部分廠商實現了小批次生產，400G光模組的研發生產情況也有了新的進展。
與100Gb/s及以下速率的光模組相比，國內廠商對200G、400G光模組的研發相對較弱。據統計，目前能夠生產此類光模組的廠商只有少數幾家公司，在國內光模組廠商中所佔比重並不大。相信在5G需求和投資額均有增加的情況下，國內光模組廠商將有更大的機會向高階光模組市場發力。
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3。 5G通訊光模組的行業現狀分析。
目前5G受政府加持產業鏈逐漸成熟化，國內也正式進入5G第三測試階段，在2019年下半年或將開啟傳輸網擴容，5G通訊光模組市場發展空間將急劇擴大。相對於4G，5G將BBU（基帶處理單元）分離成CU（集中單元）和DU（分佈單元）架構，因此5G傳輸網路分為前傳、中傳、回傳三部分，而三個部分對5G通訊光模組的需求各不同。
對於5G前傳，5G典型無線頻寬是100M~1G，峰值是20G，天線埠可能為64或128，由此推算出5G前傳網路的顆粒度應為25Gbps。由此可看出未來5G前傳對5G通訊光模組的速率要求將會以25Gbps和100Gbps為主流。
對於5G中傳，將採用n*25G技術和DWDM環網結構，傳輸距離可達10~40km。這意味著5G中傳將會以100Gbps速率的5G通訊光模組為主。
對於5G回傳，若是OTN組網，將採用n*100G技術；若無OTN組網，將採用200G/400G光模組技術，而不管採用何種技術，100Gbps及以上的5G通訊光模組必將成為主流。
綜上分析可得未來5G通訊光模組發展方向將會以25G光模組和100G光模組為主導，50G光模組、200G光模組、400G光模組為輔。
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4。 對產品改進的戰略部署。
多元化標準的5G通訊光模組現在已被認為是下一代高速率和大容量的光網路的核心技術和關鍵部件，預計在未來三年到五年5G通訊光模組將會得到廣泛的部署。雖然目前市面上已有較多的5G通訊光模組，但為了5G通訊光模組能獲取更好的發展，有待從以下三個方面做出改變。
第一，加快25G可調諧5G通訊光模組規模的產業化；雖然目前25G可調諧5G通訊光模組能滿足10km-15km短距離傳輸要求，但隨著5G網路時代的到來需對25G可調諧5G通訊光模組規模的產業化。
第二，光介面型別可與資料中心、PON接入網結合形成供應產業鏈，這樣能有效降低成本。
第三，解決傳輸速率為100Gbps的5G通訊光模組成本，現在如今100Gbps的5G通訊光模組最大傳輸距離為40km，若是想實現100km的都會網路傳輸，那麼光器件的使用將會增加，成本就會有所增加，故不斷完善矽光子技術是有必要的。
5。 5G光模組的前景如何？
5G光模組國內將近700億市場，面向5G承載，25/50/10Gb/s新型高速光模組逐步在前傳、中傳、回傳接入層引入，N×100/200/400Gb/s高速光模在回傳匯聚和核心層被廣泛引入。計到2022年，100Gb/s光模組銷售收入將超過70億美元，然而，光模組行業的現狀是國外廠商在高階晶片上佔據優勢，國內廠商在中低端晶片佔有優勢。高階晶片的利潤率高於低端，國產模組價格下跌，廠商進退兩難、求活不易。這是由於需求高爆發增長引發市場激烈競爭，進而導致光模組價格下降。
從國內產業鏈的供貨能力上來看，100G光模組的生產商較多，而200Gb/s及以上速率的光模組生產廠商較少，主要集中在少數國內企業，以及高意科技、朗美通等國際巨頭。
產業鏈發展不均衡也是行業痛點所在。從收益上來看，光通訊行業中，裝置商、晶片廠商的毛利率都比較高，而代工廠、元件封裝的毛利率則不足10%。另外，高階晶片國產化程序緩慢，成為國內光通訊行業發展的一處硬傷。近十年來，除核心光電晶片之外，國內企業儘管在晶片封裝、模組產能等方面雖佔據了優勢，但在高階光晶片、電晶片方面，仍嚴重依賴國外供方，國產化需求迫切。有挑戰就會存在機遇，相信國產光模組產業將藉助5G東風，迎頭趕上。
