CIOE 2019 | 三菱電機引爆5G光器件“攻堅戰(zhàn)”

  “4G改變生活，5G改變社會”。對于光器件市場來說，2019年注定是不平凡的一年，5G商用帶來的巨大想象空間讓改變世界成為正在發(fā)生的事情，也催生了無盡的商機。

  2019年9月4日下午，以“創(chuàng)新器件助力通訊未來”為主題的三菱電機半導(dǎo)體媒體發(fā)布會在深圳星河麗斯卡爾頓酒店落下帷幕。在發(fā)布會現(xiàn)場，作為現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件開拓者的三菱電機用5款光器件新品進一步詮釋了三菱緊跟時代潮流，不斷創(chuàng)新的精神。

  無論是新一代低成本2.5G DFB TOCAN ，還是工業(yè)級25G DFB TOCAN ，25G LAN-WDM EML TOCAN，亦或是50G PAM4 EML-TOSA和200G PAM4 集成 EML TOSA，都無不體現(xiàn)著三菱電機以高品質(zhì)、低功耗產(chǎn)品助力社會變革的決心。

  三菱電機光器件全球市場部總經(jīng)理盛田淳先生、三菱電機高頻光器件制作所總經(jīng)理宮崎泰典先生、大中國區(qū)三菱電機半導(dǎo)體技術(shù)副總經(jīng)理庵原晉先生、大中國區(qū)三菱電機半導(dǎo)體高頻光器件應(yīng)用技術(shù)課經(jīng)理王煒先生、大中國區(qū)三菱電機半導(dǎo)體公關(guān)宣傳專員葛翌小姐蒞臨此次發(fā)布會。

(“創(chuàng)新器件助力通訊未來”媒體發(fā)布會現(xiàn)場)

  面向手機移動基站、數(shù)據(jù)中心以及光纖到戶市場，目前，三菱電機產(chǎn)品陣列覆蓋了從接入網(wǎng)絡(luò)到大容量波分復(fù)用通信系統(tǒng)所需的器件。而且，三菱電機具備了世界一流的生產(chǎn)能力、合理的價格和靈活的供應(yīng)能力，不斷助力中國的寬帶普及。

  中國市場戰(zhàn)略

  在中國全國范圍內(nèi)，5G移動網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)正在如火如荼進行著。在5G網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)長距離大容量通信所要求的高物理性能光器件是不可或缺的。

  光通信網(wǎng)絡(luò)通常分為三個層次。長程骨干網(wǎng)絡(luò)，從那里分支出來的城域系統(tǒng)，接下來分支出來的接入網(wǎng)絡(luò)。接入網(wǎng)絡(luò)進一步分為FTTH、移動基站、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。其中，“5G移動基站的基站網(wǎng)絡(luò)”是未來增長空間最大的網(wǎng)絡(luò)，在這一領(lǐng)域，三菱電機涉及的產(chǎn)品是激光二極管和光電二極管。

  5G時代的來臨，給小基站帶來了巨大機遇，其中，中國數(shù)千萬量級的市場更是使其成為全球光器件最大的市場。今年6月，中國政府向各個運營商發(fā)放了商用許可證，已經(jīng)在幾十座城市鋪設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)。中國的各個運營商也公布了今年的投資額、5G基站建設(shè)計劃，5G商用提速進一步促進了這一市場的發(fā)展。而三菱電機一直以來就非常重視中國市場。

  可以說，三菱電機光纖事業(yè)的發(fā)展與中國光通訊市場的發(fā)展是密切相關(guān)的。回顧三菱電機的發(fā)展歷程，盛田淳先生表示，三菱電機半導(dǎo)體在中國的銷售公司已經(jīng)成立超過20年，在此前的10年間服務(wù)客戶已經(jīng)超過了50家，為中國光通信市場的發(fā)展做出了長久的貢獻。

  據(jù)悉，從2013年到2018年，4G基站網(wǎng)絡(luò)使用的三菱電機的產(chǎn)品累計出貨量已經(jīng)超過了1000萬個。“作為主要器件供應(yīng)商，我們現(xiàn)在可以驕傲的說對中國4G的發(fā)展起著重要作用，也得到很多客戶的好評。通過4G建設(shè)中累計的經(jīng)驗和可靠性，三菱電機將繼續(xù)為擴大5G市場做出努力?！笔⑻锎菊f。

  在這背后，支撐著三菱電機的底氣來自于三個方面。

  第一，產(chǎn)品的高可靠性。依托于50年以上的歷史沉淀，三菱電機可以提供高可靠性的產(chǎn)品。從1962年開始，三菱電機就已經(jīng)開始半導(dǎo)體激光產(chǎn)品的研究開發(fā)以及生產(chǎn)，并擁有大量生產(chǎn)可靠性產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)線。

  此外，三菱電機作為綜合電機制造商，擁有集團的內(nèi)部研究所，正在合作推進開發(fā)產(chǎn)品，通過應(yīng)用其他商業(yè)領(lǐng)域中培養(yǎng)的技術(shù)和驗證方法，使產(chǎn)品批量生產(chǎn)成為可能，從而降低客戶成本。

  第二，擁有世界上最大規(guī)模的生產(chǎn)能力。隨著市場的要求，三菱電機不斷增強、擴大生產(chǎn)能力。不僅僅是單純增加市場能力，三菱電機將重點放在從開發(fā)階段就考慮這一產(chǎn)品是否能夠在最低成本下實現(xiàn)批量生產(chǎn)，并保證高性能，以經(jīng)濟實惠發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢。

  第三，企業(yè)的穩(wěn)定性、可持續(xù)性。三菱電機作為綜合電機的制造商有90年以上的歷史，2020年，三菱電機將迎來100周年，憑借著切實穩(wěn)定的運營，能夠和客戶建立長期的雙贏關(guān)系。

(三菱電機光器件全球市場部總經(jīng)理 盛田淳)

  覆蓋最廣的產(chǎn)品線

  5G移動網(wǎng)絡(luò)分為三個階段：分別是前傳、中傳和回傳。前傳的數(shù)量最多,大多數(shù)傳輸距離較短，三菱電機提供了25Gb/s的直接調(diào)制DFB激光器。激光器波長可以支持標準單波長的1310nm和BIDI用的1270nm/1330nm。

  前傳在20km左右的波分復(fù)用環(huán)型網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的用途中，三菱電機提供了可以進行長距離傳輸?shù)腅ML TOCAN產(chǎn)品。

  在波分復(fù)用通信中，三菱電機可以提供10Gb/s 窄波長間隔的DWDM產(chǎn)品群以及25Gb/s 特定波長的LAN-WDM產(chǎn)品群。

  在具有大信息傳輸容量的中傳中,三菱電機提供可支持50Gb/s的EML-TOSA和EML-CAN。對于接近核心網(wǎng)絡(luò),信息傳輸容量更大的回傳，三菱電機提供了100Gb/s的發(fā)射EML-TOSA和接收APD-ROSA，以及用于200Gb/s和400Gb/s的EML-TOSA。

(三菱電機高頻光器件制作所總經(jīng)理 宮琦泰典)

  宮崎泰典著重介紹了用于移動前傳的光器件產(chǎn)品。

  在移動前傳中，光器件產(chǎn)品用于移動基站天線和DU(Distribution Unit)之間的P2P(point-to-point)通信. 三菱電機為300m到2km的應(yīng)用配備了具有良好高溫特性的10G-DFB-LD芯片的產(chǎn)品，為10km以上的應(yīng)用配備了高性能的25Gb/s專用DFB芯片產(chǎn)品。而且全部達到移動前傳所要求的工溫環(huán)境工作要求。兩種產(chǎn)品共同的特點是：使用易于組裝的4針封裝，具有優(yōu)異的長期可靠性和穩(wěn)定性。

  作為三菱電機成熟的產(chǎn)品，10G-DFB產(chǎn)量累計超過1500萬個。性能和成本的平衡是最完美的，同時，使用25Gb/s芯片的產(chǎn)品也具有優(yōu)異的性能、波長有1310nm和1270nm/1330nm的BIDI。

  此外，在移動前傳25km左右的波分復(fù)用環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中，三菱電機能夠支持10Gb/s和25Gb/s的EML-CAN。

  EML-TO-CAN的產(chǎn)品中，10Giga和25Giga的共同特征，是內(nèi)置CAN封裝的固定波長器件的解決方案，具有成本效益。另外，由于使用了EA調(diào)制器，傳輸距離更長，可以進一步提高通信系統(tǒng)的性能。

  在移動中傳中，業(yè)內(nèi)人士經(jīng)常提到SPN網(wǎng)絡(luò)，所謂SPN就是分片分組網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)從前傳傳輸上來，所以需要更高的傳輸比特率，因此傳輸率必須從25G提高到50G。

  為此，三菱準備了兩種50G EML產(chǎn)品。這些器件是使用稱為PAM4的四電平脈幅調(diào)制，提供了足夠的性能，因此可以傳輸50Gb/s。能夠傳輸40公里，波長選擇也一致。

  在移動回傳使用的光器件中，為了對應(yīng)移動回傳所要求的從100G到400G的傳送速度，以及光收發(fā)模塊的各種外形封裝要求，三菱可以提供超高速的光發(fā)送模塊和光接收模塊。

  這些器件既可以對應(yīng)ON/OFF的2電平調(diào)制，也可以對應(yīng)PAM4的4電平調(diào)制。對于CFP，使用4個TOSA可以對應(yīng)100G以及200G。

  對于CFP2以及QSFP28，三菱電機有將4個波長的芯片集成到1個封裝中的TOSA以及ROSA，對應(yīng)100G以及200G;對于CFP8，使用2個TOSA可以實現(xiàn)400G傳輸。

  三菱電機的100G BOX封裝 TOSA分別驅(qū)動LAN-WDM 4波長的4個EML芯片，通過光合波器進行合波輸出;對應(yīng)Ethernet，OTU4雙方的速度，使用PAM4驅(qū)動也能達到200G，傳輸距離可覆蓋40公里。

  三菱的100G BOX封裝 ROSA內(nèi)置了4個25G下工作的APD，能夠以較少的功耗得到最高的接收靈敏度。傳輸距離可以在同時使用糾錯技術(shù)下達到傳輸40km。

  另外，可以在8個波長下傳輸400Gb/s的BOX-TOSA，使用2個BOX合起來覆蓋LAN-WDM的8個波長，通過各自的波長與PAM4的4電平調(diào)制對應(yīng)，每個波長可傳輸50Gb/s，整體可以傳輸400Gb/s。400G的傳輸距離最多可達到10公里。

  總之，三菱電機能夠向客戶提供各種速率的器件，并以易于使用的形式提供多種多樣的器件，在開發(fā)和量產(chǎn)中保證品質(zhì)和可靠性。在傳輸速率上，覆蓋了10G，25G，100G，400G等所有的傳輸速率。在使用便利性上，在保持業(yè)界標準的4管腳TO-CAN產(chǎn)品的同時，相同器件也能對應(yīng)PAM4調(diào)制，功耗低，易裝配進光收發(fā)器等。在產(chǎn)品系列上，支持各種波長、有直接調(diào)制激光器以及外部調(diào)制EML激光器、BOX以及CAN的封裝類型等多種選擇。

  “確保這些設(shè)備的品質(zhì)、可靠性并提供給市場是三菱的一貫理念，并且今后我們也要守護這個理念?！睂m崎泰典強調(diào)。

(三菱電機赴2019CIOE中國光博會參展展臺)

  前瞻性布局下一代產(chǎn)品

  目前，通訊方式正處于更新?lián)Q代的過度期。比如移動基站從4G到5G，光纖到戶從G-PON到10G-PON，數(shù)據(jù)中心從傳輸?shù)?00G到400G進行升級，如何及時應(yīng)對升級需求以及市場的要求是三菱電機進一步提高市場占有率的關(guān)鍵。

  憑借持續(xù)穩(wěn)定地提供高可靠性的產(chǎn)品，三菱電機至今為止已經(jīng)滿足了從4G開始市場上G-PON DLB、10G DPLB或者10G-PON 10DLB的旺盛需求。面對今后以25G DLB為代表的市場要求，三菱電機也有信心能夠及時滿足。

  以“研發(fā)一代，生產(chǎn)一代，布局一代”為節(jié)奏的三菱電機總是能夠前瞻性地把握市場趨勢，提前展望到下一代技術(shù)的應(yīng)用，在開發(fā)產(chǎn)品的時候，三菱電機就兼顧到高性能以及高可靠性，例如用于前傳25G的元器件，它也具有足夠的容量可以擴展到50G的使用。

  具體而言，三菱電機能夠兼顧從芯片的高性能、高可靠性的材料加工技術(shù)、設(shè)計技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)，所以三菱電機的新產(chǎn)品始終能夠跟上時代發(fā)展的步伐，走在時代前沿，同時適應(yīng)市場要求。

  有業(yè)內(nèi)人士提出，5G時代對光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在兩方面，其中之一就是5G為了經(jīng)濟可行，要求光纖網(wǎng)，特別是前傳，從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)到技術(shù)實現(xiàn)都有重要創(chuàng)新，才能控制光纖基礎(chǔ)設(shè)施的成本。而降低前傳成本除了從架構(gòu)重構(gòu)入手之外，還有一個方面則是要解決光器件成本的問題，通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品分級、量產(chǎn)規(guī)模、改變采購模式等方式突破瓶頸。

  三菱電機降低光器件成本的方式主要在于封裝形式上，新產(chǎn)品和傳統(tǒng)產(chǎn)品使用相同的封裝形式，而通過增強產(chǎn)品芯片的性能，能夠以更高的比特率進行速率傳輸，在不改變封裝形式的情況下，提供更高性能的光收放模塊?！八?A href="http://3xchallenge.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e4%b8%89%e8%8f%b1&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">三菱電機的收發(fā)器件產(chǎn)品都能夠?qū)崿F(xiàn)高通信系統(tǒng)品質(zhì)以及低功耗的標準形式封裝，保證客戶的高使用性以及生產(chǎn)便利性。”

  宮崎泰典指出，目前我們遇到最大的挑戰(zhàn)是：一是要求光器件必須傳送更多或者更大容量的信息;二是傳輸單元會設(shè)置在戶外，也就是說要求比較寬的溫度工作環(huán)境;三是客戶每年都要求低價格。

  同時實現(xiàn)這三個要求對于三菱電機來說是非常大的挑戰(zhàn)，但三菱電機通過芯片的技術(shù)創(chuàng)新以及保持跟低速率相同的封裝形式使客戶的生產(chǎn)不至于受到更大的影響?！拔覀儾粩鄰娬{(diào)可用性或者適用性，同時要求高品質(zhì)、低功耗以及標準封裝，這都是我們努力在實現(xiàn)的?！?

  在宮崎泰典看來，隨著市場的需求擴大，光器件數(shù)量的不斷增長，成本自然會降低，三菱電機將會根據(jù)市場和客戶的要求，來考慮進行產(chǎn)品的更改或者從設(shè)計到材料上尋求降低成本的方式。

  5G時代，對光器件的技術(shù)創(chuàng)新提出了更高的要求，三菱電機為了不落后于新的潮流，正在強化市場開拓以及市場調(diào)研。具體來說，三菱電機將會繼續(xù)保持和客戶之間的交流，另外在周邊的產(chǎn)品上，積極接觸中國移動、中國電信、中國聯(lián)通等運營商或者系統(tǒng)商。此外，在產(chǎn)業(yè)鏈合作上，三菱電機也在積極推進與上下游企業(yè)的緊密合作。

  據(jù)宮崎泰典透露，為了進一步滿足市場需求，三菱電機已經(jīng)立項，正在進行單波100G的開發(fā)，計劃2020年提供樣品。

  三菱電機機電(上海)有限公司簡介

  三菱電機創(chuàng)立于1921年，是全球知名的綜合性企業(yè)集團。在2018年的《財富》500強排名中，名列第279。

  作為一家技術(shù)主導(dǎo)型的企業(yè)，三菱電機擁有多項領(lǐng)先技術(shù)，并憑強大的技術(shù)實力和良好的企業(yè)信譽在全球的電力設(shè)備、通信設(shè)備、工業(yè)自動化、電子元器件、家電等市場占據(jù)著重要的地位。

  三菱電機機電(上海)有限公司把弘揚國人智慧，開創(chuàng)機電新紀元視為責(zé)無旁貸的義務(wù)與使命。憑借優(yōu)越的技術(shù)與創(chuàng)造力貢獻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以促進社會繁榮。

  三菱電機半導(dǎo)體產(chǎn)品包括三菱功率模塊(IGBT、IPM、DIPIPMTM、HVIGBT、SiC MOSFET等)、三菱微波/射頻和高頻光器件、光模塊等產(chǎn)品，其中三菱功率模塊在電機控制、電源和白色家電的應(yīng)用中有助于您實現(xiàn)變頻、節(jié)能和環(huán)保的需求;而三菱系列光器件和光模塊產(chǎn)品將為您在各種模擬/數(shù)字通訊、有線/無線通訊等應(yīng)用中提供解決方案。

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