全球首款调顶25G全集成芯片发布：科大亨芯赋能5G前传高质量部署

5G部署在中国跑出了“5G速度”，截至2020年底，我国已建成开通5G基站71.8万座，占全球70%。与此同时，在过去的一年多时间，以5G为代表的新型基础设施正加速百行百业的数字化转型升级，为各行各业发展带来新机遇和新动能。

刚刚发布的“十四五”规划纲要中明确指出，未来五年，我国要打造数字经济新优势，加强关键数字技术创新应用，加快推动数字产业化，推进产业数字化转型。在政策的驱动下，5G的发展将来迎来新阶段，从而更好的支撑数字经济的发展。

业内有云，“5G商用，承载先行”，一张高质量的承载网络是“5G改变社会”的有力支撑，尤其是前传场景下。5G前传组网模式发生重大变革，C-RAN成为主流建网模式，BBU的集中带来了潜在光路故障点的增加，后期运维又是一大挑战。前传方案的选择一直是业内关注的焦点。

5G前传方案向半有源演进

目前，5G前传的主要解决方案有光纤直驱、无源WDM、半有源WDM。光纤直驱方案具有低成本、低延时、运维方便的特点，但需要消耗较多的光纤资源，在5G试点部署初期主要采用这一模式。

随着5G部署的提速，前传方案选择xWDM技术为主成为共识。而无源WDM方案，虽然成本低，以及能够有效缓解光纤资源紧张的问题、加速站点覆盖，但出现故障后难以定位，无法管理、无法定界。

在此背景下，结合调顶技术的半有源WDM方案应运而生，在解决光纤资源紧张的同时，还可以实现一定的网络运维（OAM）功能，实现自动化故障定位，精准预判前传网络故障根因，提高运维效率和可靠性。实验表明，这种半有源方案能够平衡建网成本和后期运维需求，渐成5G前传网络建设主流。

据悉，“调顶”是发送端在光波上“叠加”一个小幅度的“幅度调制”信号，接收端通过解调调顶信号，来实现网络的运维功能。不同速率的调顶信号受主通路信号的影响大小不同。如下图，数字前端输出的仿真结果显示低速率调顶信号受主信号的影响较小。

OAM低速率接收端眼图

OAM高速率接收端眼图

目前中国移动、中国联通、中国电信三大运营商都已制定了各自的半有源调顶前传网络实施方案，并在现网进行部署试点，综合情况良好。

半有源产业链已准备就绪

当然，一项技术、一套方案从提出到试点到落地，离不开产业链上下游的支撑。从三大运营商透露的信息来看，参与半有源解决方案的厂商已经涵盖芯片、模块、设备、管控系统的全产业链，并已具备量产能力。

光芯片、光模块作为整套系统的“心脏”，势必成为竞争的焦点。据了解，目前应用于半有源前传系统的大部分光模块主要是基于传统收发芯片，外加系列辅助器件来实现调顶功能。但因光模块内部空间有限，这些方案器件多，集成度不够，开发商遇到很多设计和量产问题。因此行业急需一个高集成度的调顶模块解决方案。

为了满足这一需求，江苏科大亨芯半导体技术有限公司推出全球首款嵌入调顶功能的25G全集成收发芯片HX3210及配套TIA HX3010。按计划，将于2021年Q2开始提供样片。

据介绍，该方案的主芯片HX3210集成了调顶的物理层、链路层和部分业务层，无需其它外围器件即可实现调顶功能，大幅降低具备调顶功能的光模块的开发难度，极大简化生产调试工作，是保证各厂商调顶光模块兼容性和在网一致性的关键。同时，基于科大亨芯首创的调顶专利技术，可以将调顶对正常光通信通道的影响降低到最小，并可扩展更多在网设备管理功能，从而达到降低网络运营成本，提高网络运维能力的效果。