2019年6月6日，工业和信息化部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放了5G商用牌照。未来五年5G网络（第五代移动通信技术）将会成为信息通信领域的热点快速发展，承载网的先行建设与升级推动电信网光器件需求将会持续增加，同时云计算时代下数据中心网络需求爆发式增长，国内 BAT为首的互联网企业进入IDC需求扩张期，25G光模块、100G光模块等高速光模块需求迅速增长。

一、什么是5G网络

    5G是第五代移动通信网络的简称。5G移动网提供增强型移动宽带（eMBB）、超可靠低时延通信（uRLLC）、大 规 模 机 器 类 通信（mMTC）三大类业务，不同业务性能差异较大：eMBB 业务面向传统移动通信，带宽大；uRLLC 业务面向工业自动化等实时性控制类应用，时延低、可靠性高；mMTC 面向物联网应用，连接多、流量小。

    5G 无线接入网（RAN）重新划分为有源天线单元（AAU）、分布单元（DU）、集中单元（CU）部分，核心网由 3G/4G 时代集中部署逐步向云化、分布式部署转变，不同业务核心网下沉到不同位置，满足业务低时延的要求，提升用户体验。

1．大带宽

    基站带宽取决于无线频谱带宽、频谱效率、天线数等参数配置，64 TR 100 M 带宽的基站，峰值带宽可以达到 6 Gbit/s，均值带宽 3 Gbit/s，按照国际电信联盟（ITU）定义：5G 基站最大峰值带宽可达 20 Gbit/s。实际情况下，基站速率难以达到最大峰值速率。另外，考虑成本、功率等因素， 5G 基站类型会多种共存，基站带宽从 1~20 Gbit/s 均会存在。

    5G 基站分为高频基站和低频基站：5G 低频基站用于广覆盖，在初期，5G 低频基站和 4G 基站会同址部署，在成熟期，5G 低频基站密度与 4G 基站相当；5G 高频基站主要用于补热，初期规模不大，但是有一些需要 25 GE 接口接入。

2．低时延

   5G 不同业务的时延差异化较大，第 3 代合作伙伴计划（3GPP）TR 38.913 定义 eMBB 端到端（E2E）时延是 10 ms，uRLLC 是 1 ms，其中 eMBB的空口时延 4 ms，uRLLC 的空口时延0.5 ms；但是，对于不同的 uRLLC 业务，3GPP TS 22.261 V16.0.0 给出不同的时延定义，如下表：

3．流量 Mesh 化

     5G CU 与 DU 部署灵活、可分可合，分设的 CU 和 DU 之间具有多对一、一对多的特点，存在双归和冗余要求。根据 eMBB、uRLLC、mMTC3 类业务分步引入，核心网从集中式部署逐步过渡到分布式部署。CU 和核心网之间存在着多对多的关系，核心网之间存在流量交互的情况，5G 时代业务流量 Mesh 化趋势较为明显，如下图：

4．网络切片

    一代移动通信网（NGMN）、IMT 2020、第 3 代合作伙伴（3GPP）均提出了 5G 网络基于软件定义网络（SDN）/网络功能虚拟化（NFV）的网络切片架构，网络切片可以为未来网络创新、快速部署业务提供基础。同时，网络切片服务可提供管理隔离、资源隔离、计算隔离、转发隔离、控制隔离等特色服务，不同资源的隔离灵活配置，以满足不同类型的业务安全性、可靠性、关键绩效指标（KPI）等方面差异化的要求，保障业务安全和服务质量 。

5．NSA 向 SA 逐步演进

   5G 建网模式分为独立部署（SA）模式和非独立部署（NSA）模式：SA 模式下，新建无线、核心 5G 网络，4G 网络和 5G 网络两张网独立运行；NSA是一种逐步演进的网络技术方案，通过 4G 既有的资源，仅在 4G 网络上增强，以局部扩容的方式为 5G 提供服务，并随着 5G 业务的不断成熟逐步演进到 5G。

    5G承载网络在用户网络侧接口（UNI），采用 10 GE、25 GE 接口接入基站，网络侧会引入 25 GE、50 GE、100 GE 互联技术，城域未来则会向 200 GE、400 GE 链路演进，5G网络建设将少不了具备集成化、小型化、高速率、长距离、低成本、低功耗等特点的光模块，即SFP28与QSFP28会需求将迅速上升。

SFP28 25G光模块

二、SFP28、QSFP28光模块发展趋势

    推动光模块速率升级的因素主要来自几个方面：一方面，“宽带中国”战略要求实现百兆光纤入户，从接入层提升了光接口压力，由下至上各级光接口逐级承压，推动了对高速率光模块需求；随着5G的部署，运营商需要部署更宽的带宽实现大流量数据的应用，如远程医疗、VR、4K视频等，因此移动网络各层面必须拥有更高的速率，这也推动了SFP28 25G光模块/ QSFP28 100G光模块的应用。

QSFP28 100G光模块

    除了运营商网络对光模块需求巨大，云计算数据中心的加速建设提出了对25G光模块/100G光模块的需求。《Cisco全球云计算指数白皮书》报告中预测，到2020年，99%的互联网流量与数据中心相关，而数据中心内部的网络流量占到了高达70%的比例。从流量模型来看，传统数据中心以南北向（客户机与服务器之间的交互）为主，而云数据中心则以东西向（内部服务器之间交换）为主。技术角度，数据中心内部网络通过引入“Leaf-Spine”（叶脊）网络架构，提升数据中心内部的数据传输速率。目前，25G光模块/100G光模块在数据中心实现规模商用，未来有望成为主流应用模式。市场角度，美国Top5互联网服务商资本开支总和约为420亿美金，与中国运营商市场资本开支体量接近。因此，全球数据中心网络新建及改造带来的100G光模块需求将规模放量，高速光模块市场将保持高景气。根据Light Counting预测，到2019年数据中心光模块销量将超过5000万只，市场规模有望在2021年达到49亿美元。

总的来说:

    在4G网络时代，光模块受益于运营商光网络升级、云计算数据中心需求爆发及数据中心全光化需求增长态势显著，尤其是10G光模块，而在5G网络时代，25G光模块和100G光模块将会因为应用需求持续增长。