移动视频时代下，手机前传/光纤到户需要怎样的架构支撑？

互联网使用群体正在增大，内容也在不断发生变化。随着社交网络和云计算等的引入，视频传输带宽在逐渐增加。我们需要何时何地都能连接互联网，并且随着平板电脑和智能手机的发展，通信市场对高速的要求在逐渐增加。5Xbednc

数据通信的途径多种多样，包括固网和WiFi、有线以及移动通信。同时，光纤到户（FTTH）的接入用户数在平稳增长。随着LTE的导入，移动用户也在不断增加。5Xbednc

目前，YouTube上的视频流已由高清普及到4k，手机也由3G/14Mbps推进到了4G/75Mbps。这些在未来都需要倚赖高速网络。5Xbednc

光纤网络大致可分为大城市间长距离传输的干线网，其向下的支线可以发展到城域网，再往下可以分FTTH、手机基站以及数据中心等接入系统。FTTH、城域网、数据中心这些是大的分类，而手机前传（fronthaul），即基站和处理中心之间的通信则是一个非常热门的小类。（编者注：此前有报道预测说，前传网络将与FTTx势均力敌，并且其增长势头将更加强劲。）5Xbednc

而对于光纤到户，该领域会有很强需求，这在中国尤为如此。（编者注：相比欧美国家，光纤到户在中国的发展更加迅猛。其原因是，欧美国家的基础设施建设相对完备，因此对光纤到户这种新的传输需求不高。这就好比香港已经有了八达通，微信/支付宝等支付虽然实现免卡交易，但在香港推广的效果不如大陆是一个道理。）5Xbednc

我们知道，激光二极管和光电二极管是光通信系统最基本的组成部件，它们被用在发射器和接收器或收发器中。5Xbednc

光纤到户一般使用分布式反馈激光器（DFB）。特别是中国市场从DSL置换到FTTH以来，DFB激光器的发展速度更快。现在全世界大概有2亿FTTH接入用户，在其中，中国大概占1.2亿用户。日前，三菱电机半导体器件集团副总裁吉田一臣在CIOE同期举办的光器件事业部记者会上如是向记者介绍说。5Xbednc

对于基站，中国目前已普及4G，基站中普遍采用10G DFB激光器。基站在全世界数量大概在1200万左右，而中国的基站数超过了360万个。5Xbednc

光网络今后会从2.5Gbps的G-PON发展到10GE/XGPON-OLT。同时基站用10G/25G DFB也会逐年增长。5Xbednc

G-PON过渡到10G EPON，系统会有怎样的变化？

通信速率从早年的156Mbps逐渐发展到现在的10Gbps。最开始大家用的是DSL（数字用户线路，即以电话线为传输介质的传输技术组合），随着无源光纤网络（PON）的引入，光纤传输从B-PON发展到GE-PON，G-PON，再到10G EPON或XG(S)-PON。5Xbednc

现在光纤通信正处在G-PON到10G EPON的过渡阶段，对应的系统又有怎么的变化呢？ “G-PON的传输速率是2.5Gbps；10G EPON的传输速率则分两种，一种是10G/10G（Tx/Rx），一种是10G/1G。”三菱电机光器件部总经理杉立厚志向记者表示。从G-PON和10G EPON的组成结构，从局端的光线路终端（OLT）到用户端的光网络单元（ONU）来看，它们之间都加了一个分路器（下图）。这个路径的基础部分对G-PON和10G EPON来说是相同的，不同的是传输速率。另外，在G-PON和10G EPON，不管是光网络终端（ONT）还是OLT，它的速率都已经从2.5Gbps变成了10Gbps。5Xbednc

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GE-PON和G-PON分别对应IEEE和ITU-T的标准。IEEE包括GE-PON到10G EPON，ITU-T则是从2.5G的G-PON到将来的XG(S)-PON。ONU和OLT在IEEE和ITU-T各种不同的标准里所用的光器件或接收器的类型为DFB或FP/DFB或EML。接收部分则是PD或APD。5Xbednc

“对于10G PON，包括XG-PON/10G EPON，三菱电机有10G EML激光器，对应OLT发射部分；10G DFB对应ONU发射部分；10G APD对应ONU接收部分。”杉立先生谈道。该公司面向XG-PON和10G EPON的OLT器件，其波长是1577nm。10G DFB-LD和10G APD则使用在10G-EPON或XG-PON的ONU部分。5Xbednc

从基站来看，无线通信现在正由3G CDMA过渡到4G LTE及LTE-A。对光器件来说，其速率将从6Gbps变化到10Gbps。5Xbednc

从3G CDMA到4G LTE系统，速率从2.5/6Gbps变化到10Gbps。“（如下图）左边的圈是核心网络，包括信息处理中心，右边是连接到各个无线基站。3G CDMA主要使用2.5G/6G的FP/DFB激光器、2.5G/6G CWDM DFB以及2.5G模拟数据传输。4G LTE则是10G DFB/EML；随着传输距离的增大，则会使用10G DWDM EML；同时4G保留了3G中的一些2.5G/10G FP/DFB的升级系统。”杉立先生介绍说。5Xbednc

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随着CDMA到LTE网络的变化，即光纤传输发射端和接收端的速率变化，三菱电机有许多产品对应。该公司也在开发将来基站上用的25km DWDM传输。5Xbednc

面向LTE/LTE-A基站的10G产品目前主要用的是10G DFB和10G EML。该公司现在的DFB激光器能够传输10/20km。此外，其温度范围已经从0℃~+85℃扩展到-40℃~+95℃。接收端的10G APD主要用于长距离传输，可接收20/40km长的光信号。最新的10Gbps DWDM（密集型光波复用，即在基站里可以使用一根光纤传输多个波长）EML激光器则可供25km基站使用。5Xbednc

光纤通信再下一步将如何发展？

此外，光纤通信从G-PON发展到10G EPON或XG(S)-PON，以后又会是什么样？“据市场人员跟踪，IEEE和ITU-T组织现在已经有意向，未来的名字可能叫NG(E)-PON。”杉立先生透露，“通信速率可能从现在的10G EPON的10Gbps上升到25Gbps、28Gbps或100Gbps。到2022年，市场将会出现40G/100G PON的光网络。”5Xbednc

对于无线网络（基站）的发展，现在4G LTE网络已经完善，下一步是要推进到4.5G的LTE-A。LTE-A的通信速率将达300Mbps以上。到2017至2018年的LTE-A，无线网络将会需要使用25Gbps的DFB/EML/APD。5Xbednc

“对于LTE-A，三菱电机目前在研发的有25G DFB、25G APD以及28G EML。”杉立先生透露。其中，DFB一般用于2/10km，20km就需要使用25G APD或EML。5Xbednc

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