深度解读：5G将如何发展？

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深度解读：5G将如何发展？ [复制链接]

近两年业界谈论最多的话题除了人工智能，就是5G了。5G网络会有更宽的带宽、更高的网络容量及吞吐量，但也需要大规模MIMO等技术来支撑，就5G通信发展相关问题，射频通信半导体供应商MACOM亚太区销售副总裁熊华良及光子学技术营销总监杨石泉等相关业内人士有着自己的看法。

5G的标准和组网结构都还在优化中

“以前3G、4G布网的时候，标准早已经确定好了，而且国外都已经有成功的案例了，可以直接借鉴。但现在的5G，基本上是一边试验，一边定标准，一边寻找合适的解决方案。而且现在国内的5G发展跟国外基本一致，有些方面甚至会更快一点。”MACOM光子学技术营销总监杨石泉在18年光博会期间谈论到5G时就曾表示。

“到目前为止，5G标准和组网结构都还没有完全确定。如18年年初的时候，系统厂商觉得从塔上到塔下，用CPRI（Common Public Radio Interface，公共无线接口规范）更流行，因为其相对比较简单。对天线结构的要求不高，但对光的传输速率要求比较高。当时MACOM针对这个需求，与合作伙伴一起推出了工业温度级的CWDM 100G的光传输模块。但是到了18年9月份，发现这种前传方案对成本的压力太大，因此，就把一定的数据处理放到了塔上，塔上和塔下的传输就可以使用eCPRI了，这样的话，下行的光传输速率只需要25G就可以满足需求。”MACOM光子学技术营销总监杨石泉解释道。

为此，作为射频半导体供应商的MACOM还特意推出了适用5G无线前传应用的全新25G分布式反馈（DFB）激光器器件组合，以帮助无线运营商实现其5G所需的商业规模和成本结构部署25G光纤链路。这种25G DFB激光器采用裸芯片形式（1xxD-25I-LCT11-50x）和TO封装（1xxD-25I-LT5xC-50x），适合在-40至85°C温度范围内工作，传输距离2至10千米，有助于扩展无线基础设施带宽，实现高速5G连接。

5G对射频器件的要求

5G对小基站的需求会更大，因此对射频前端芯片小型化和低功耗的需求就会增加。MACOM亚太区销售副总裁熊华良认为，“在频段方面，中国、日本和韩国很多在做6GHz以下的研发投入，比如3.5GHz和4.8GHz，欧洲跟中国差不多；美国方面在26GHz和28GHz方面投入更多。要是使用26GHz和28GHz频段的毫米波的话，既需要高频段，又要大功率，还需要低插损。而现在真正能做大功率开关的厂商并不是很多了。”

“基于射频前端芯片小型化和低功耗的需求，MACOM大功率开关做了很大集成，如将低噪声放大器和电源管理等都集成进去。像提供给主流的基站OEM厂家的定制化芯片就做了很多的集成。”根据MACOM亚太区销售副总裁熊华良的说法。

另外，射频前端芯片小型化和低功耗的需求对半导体材料也有一定的要求。就硅基氮化镓材料半导体方面，据MACOM亚太区销售副总裁熊华良透露，MACOM已经有不少硅基氮化镓组件被通信客户采用。为了保证供应，MACOM不久前还与ST签署了合作协议。从中可以看出，往后具有更大集成效能的半导体材料应用或将走向历史的中央舞台。

5G促使企业加速国内本土化进程

目前，国内5G的氛围很热，这也促使了许多5G相关行业企业不断地完善，合理布局自己相应的解决方案组合，以迎合适应5G的发展需求。尽管MACOM做微波起家，但自从2012年转向光领域后，光芯片业务占公司的营收占比越来越大。公司总营收超过60%来自光芯片，根据MACOM亚太区销售副总裁熊华良的说法，“在亚太区，MACOM的微波射频生意已不到三成。”

为了适应国内光通信发展需求，据悉MACOM去年在深圳成立光电子创新实验室，虽然才成立一年多，但效果非常明显。根据MACOM亚太区销售副总裁熊华良的说法，他觉得深圳实验室的三大好处：一是可以将MACOM最前沿的方案带到深圳来，方便客户参观，学习；二是技术支持，帮助客户解决应用上遇到的问题；三是成为了一个纽带，可以将MACOM不同的产品部门联系到一起。同时据其透露说，未来深圳实验室会加入产品失效分析。“现在的产品失效分析都是需要拿到美国去做，很不方便。”

5G光通信连接解决方案涌现

就5G数据通信解决方案方面，在5G标准制定后，各相关领域行业企业也都在争占鳌头，各呈奇秀。据MACOM光子学技术营销总监杨石泉介绍，在数据中心通信方面，MACOM推出了200G和400G CWDM光模块提供商的完整芯片组解决方案。该解决方案支持在低于4.5W的总功耗下实现200G模块以及在低于9W的总功耗下实现400G模块，有助于通过确保极低延时的全模拟架构来实现业界领先的功率效率，同时，与基于DSP的产品相比，提供了低成本的选择。

其他5G光通信连接解决方案方面，据MACOM光子学技术营销总监杨石泉介绍，MACOM的完整发送和接收解决方案以每通道53 Gbps的PAM-4数据速率运行，并针对200G QSFP56和400G QSFP-DD和OSFP模块应用进行了优化。对于200G演示，该解决方案包括MAOM-38051四通道发送CDR和调制器驱动器以及嵌入MAOP-L284CN CWDM L-PIC（采用集成CW激光器的硅光子集成电路）发送器的MAOT-025402 TOSA，接收端具有嵌入多路解复用器的MAOR-053401 ROSA、BSP56B光电探测器MATA-03819四通道TIA和MASC-38040四通道接收CDR。这种组合式高性能MACOM解决方案可实现低误码率(BER)并且优于1E-8预先纠错(Pre-FEC)。

此外，还有面向短距离100G光收发器、有源光缆（AOC）和板载光学引擎的集成单片发送和接收解决方案。其MALD-37845中无缝集成了四通道发送和接收时钟数据恢复（CDR）功能、四个跨阻放大器（TIA）和四个垂直腔面发射激光器（VSCEL）驱动器。

新型MALD-37845支持24.3至28.1 Gbps的完整数据速率，专为CPRI、100G以太网、32G光纤通道和100G EDR无限带宽应用而设计，将为客户提供低功耗的单芯片解决方案，是小型光学组件的理想之选。MALD-37845支持与各种VCSEL激光器和光电探测器进行互操作，其固件兼容早期的MACOM解决方案。

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。