近年來，圍繞5G的認知水平和某些炒作在快速增長，現在看來達到了一個高峰——幾乎每個人都知道5G即將到來。
一些手機制造商承諾今年將推出5G裝置，中國政府也在進行大規模的基礎設施建設。
很多事情都正在發生，分析師和技術愛好者談論了很多關於5G的事情。
的確，該技術將大大改變社會的執行效率，從醫療保健到自動駕駛，前所未有的資料傳輸速度將實現其他網路標準無法實現的目標。
什麼是5G？
5G技術是第五代移動通訊系統，是繼4G網路之後的新產品，而後者又是為了取代3G而建立的。
技術隨時間更迭，每個後續一代網路系統所帶來的最重要改進是資料通訊的速度。
3G允許2Mbps的頻寬， 4G可以達到200Mbps， 而5G承諾可以達到100Gbps。
乍一看，新技術沒有什麼特別之處，由於網路速度變快，網際網路可能會變得更容易訪問，可以在沒有明顯限制的情況下閱讀媒體資訊。據說5G可以在6秒內下載8GB的高畫質電影，而4G需要7分鐘。
5G的另一個典型指標是“零延遲”，這主要體現在醫療和自動駕駛等領域。比如說自動駕駛，5G技術可以實時收集所有資料點並將它們傳送到資料中心，然後這些資料將在伺服器上進行處理，之後被髮送到汽車的計算機——所有的事情都應該在瞬間發生，這樣機器和人都不會注意到重大的延遲。
可以預期，透過快速的網際網路連線，更多的計算任務、資料處理都將在伺服器上完成，而不是透過網際網路傳輸給我們。所有這些承諾在紙面上聽起來真的很棒，但是大多數號稱可以徹底改變世界的新技術都面臨著困難的現實。
現實生活的障礙在哪裡？
當前全球平均的網際網路速度已經增長到了9.1Mbps， 但這主要是由相對發達的經濟體所推動的。根據相關的資料調查，我們發現：
即使在新加坡這個平均網際網路連線速度最快的地區，這個數字也只有60Mbps左右，比起之前承諾的4G速度低了好幾倍；
大約135個國家的平均網際網路速度《10M bps；
被調查的25%國家的網際網路連線速度《2Mbps， 甚至低於3G的基本速度。
就算是德國、英國等歐洲發達國家，網際網路也不是我們想象地那麼快速穩定；經常聽到在那裡工作留學的朋友抱怨每天大約有1到2個小時活在20世紀——家庭網路速度甚至達不到10Mbps。
從這裡我們可以得出一個明顯的結論：現代世界的基礎設施發展太慢，無法讓5G以其保證的驚人應用改變世界——從當前平均的9Mbps到5G規範中規定的1000Mbps， 這種突然的巨大飛躍看上去似乎有些不切實際。
值得注意的是，幾乎每次改變社會規則的技術出現時，都會出現一些經濟泡沫：1999年至2000年的“DOT COM”網際網路危機，消費級智慧手機在2007年之前停滯不前，或者是最近一次爆發的區塊鏈虛擬貨幣泡沫導致主要硬幣價格暴跌90%左右。
很明顯，5G可能會面臨與上述大多數技術相同的問題。我們需要的是基礎設施，廣泛的測試，有利的經濟環境，最重要的是，為這項革命性技術進行推廣的人性需求。
5G基礎設施解決方案
儘管圍繞5G預測的浪漫性質是誘人的，但該技術將面臨的現實障礙——突破性的解決方案、是否允許的經濟環境等也非常明顯。5G並不是我們所面臨的所有限制的靈丹妙藥，對於這項技術的看法我們應該更契合實際一些——它僅僅是可以更好地改善我們的生活。
5G的基礎設施主要集中在無線網、承載網、核心網以及終端，包括地下鋪設的光纖、機房的交換機、光模組。根據相關部門的預測，無線接入網在5G時期將迎來極大的市場份額提升，尤其是天線、小基站和光模組等。
下面主要從物理層面簡述5G需要的核心技術以及相應的方案。
5G物理層的核心技術集中在無線通訊和有線通訊。萬物互聯是5G的終極實現目標，使用者和基站之間的無線通訊主要體現在空中介面技術，其主要包括調製、編碼、多址、組網和多天線等技術。
而有線通訊的核心物理層技術主要體現在5G承載網的設計上。
由下圖所示，5G承載網主要由三部分組成。
前傳 （Fronthaul： AAU-DU）
中傳 （Middlehaul： DU-CU）
回傳 （Backhaul： CU-核心網）
前傳
5G前傳最大的挑戰在於光纖資源，高抗彎光纖、小型化和高密度光纜需求迫切。總體原則為：光纖直驅為主，光纖不足的區域引入WDM技術彌補或新建光纜方式進行擴容。
在部分光纖資源緊張的區域，近年少量的CWDM系統開始投入建設，由於維護管理體制和故障定位較難等方面的問題，該系統尚未被規模使用。
5G基站建設初期， 10Gbit/s前傳光模組大體可以滿足要求，業界在光纖豐富的區域開始傾向於使用25Gbit/s速率的前傳模組，採用單線雙向（BiDi）技術可節約50%光纖資源併為高精度同步傳輸提供效能保障。
中傳（接入層）
5G初期接入段可採用10Gbit/s或者25Gbit/s速率的光模組，比如採用VCSEL鐳射器的25G eCPRI SFP28 SR 100m光模組或採用DFB鐳射器的25G eCPRI SFP28 LR 10km光模組等。
隨著速率的增長， 50Gbit/s PAM4光模組會快速起量，比如50G SFP56 FR PAM4 2km和50G SFP56 LR PAM4 10km光模組，主要應用預計會在中國移動的SPN網路中。
回傳（核心匯聚層）
5G初期核心匯聚層可採用100Gbit/s速率的光模組，比如採用100G QSFP28 SR4工業級光模組（100m， VCSEL鐳射器， MMF-MPO）或100G QSFP28 CWDM4（2km， DFB鐳射器， SMF-LC）等。
在城域層面，根據需要傳輸的距離不同，可採用基於EML/DML調製的100G QSDP28 4WDM 40km工業級光模組或基於相干技術的100G CFP-DCO光模組。
另外值得注意的是，無線接入網對於光模組質量和效能的要求與資料中心的需求存在較大差異，很多基站不可避免地被部署在惡劣的環境下，對器件的溫度範圍要求很高（-40~+85）。
在前傳場景下， 25Gbit/s工業級DFB鐳射器應該是最佳的器件選擇，但是全球範圍內，掌握此核心鐳射器量產能力的廠家屈指可數，目前可透過改善10Gbit/s鐳射器的產業鏈進行初期的部署。
總結
5G技術的發展將是中國走向現代化極其重要的一部分，並將提供史無前例的社會應用圖景。
但是在技術層面上5G尚不成熟，在實際的市場需求上我們還不能完全確定， 5G建設將會是比較漫長的過程，並且很長一段時間， 4G網路仍然會佔據主導的地位。對於5G技術的看法我們似乎更應該切合實際一些。
“5G商用，承載先行”， 5G基礎設施的建設至關重要，其質量好壞並將直接影響到今後各種5G業務的使用者體驗，易飛揚（Gigalight）致力於5G方案的解決，今後將與業界加強合作，協同推動5G承載架構的建設，為後續5G的規模化部署提供有力支撐。
近年來，圍繞5G的認知水平和某些炒作在快速增長，現在看來達到了一個高峰——幾乎每個人都知道5G即將到來。
一些手機制造商承諾今年將推出5G裝置，中國政府也在進行大規模的基礎設施建設。
很多事情都正在發生，分析師和技術愛好者談論了很多關於5G的事情。
的確，該技術將大大改變社會的執行效率，從醫療保健到自動駕駛，前所未有的資料傳輸速度將實現其他網路標準無法實現的目標。
什麼是5G？
5G技術是第五代移動通訊系統，是繼4G網路之後的新產品，而後者又是為了取代3G而建立的。
技術隨時間更迭，每個後續一代網路系統所帶來的最重要改進是資料通訊的速度。
3G允許2Mbps的頻寬， 4G可以達到200Mbps， 而5G承諾可以達到100Gbps。
乍一看，新技術沒有什麼特別之處，由於網路速度變快，網際網路可能會變得更容易訪問，可以在沒有明顯限制的情況下閱讀媒體資訊。據說5G可以在6秒內下載8GB的高畫質電影，而4G需要7分鐘。
5G的另一個典型指標是“零延遲”，這主要體現在醫療和自動駕駛等領域。比如說自動駕駛，5G技術可以實時收集所有資料點並將它們傳送到資料中心，然後這些資料將在伺服器上進行處理，之後被髮送到汽車的計算機——所有的事情都應該在瞬間發生，這樣機器和人都不會注意到重大的延遲。
可以預期，透過快速的網際網路連線，更多的計算任務、資料處理都將在伺服器上完成，而不是透過網際網路傳輸給我們。所有這些承諾在紙面上聽起來真的很棒，但是大多數號稱可以徹底改變世界的新技術都面臨著困難的現實。
現實生活的障礙在哪裡？
當前全球平均的網際網路速度已經增長到了9.1Mbps， 但這主要是由相對發達的經濟體所推動的。根據相關的資料調查，我們發現：
即使在新加坡這個平均網際網路連線速度最快的地區，這個數字也只有60Mbps左右，比起之前承諾的4G速度低了好幾倍；
大約135個國家的平均網際網路速度《10M bps；
被調查的25%國家的網際網路連線速度《2Mbps， 甚至低於3G的基本速度。
就算是德國、英國等歐洲發達國家，網際網路也不是我們想象地那麼快速穩定；經常聽到在那裡工作留學的朋友抱怨每天大約有1到2個小時活在20世紀——家庭網路速度甚至達不到10Mbps。
從這裡我們可以得出一個明顯的結論：現代世界的基礎設施發展太慢，無法讓5G以其保證的驚人應用改變世界——從當前平均的9Mbps到5G規範中規定的1000Mbps， 這種突然的巨大飛躍看上去似乎有些不切實際。
值得注意的是，幾乎每次改變社會規則的技術出現時，都會出現一些經濟泡沫：1999年至2000年的“DOT COM”網際網路危機，消費級智慧手機在2007年之前停滯不前，或者是最近一次爆發的區塊鏈虛擬貨幣泡沫導致主要硬幣價格暴跌90%左右。
很明顯，5G可能會面臨與上述大多數技術相同的問題。我們需要的是基礎設施，廣泛的測試，有利的經濟環境，最重要的是，為這項革命性技術進行推廣的人性需求。
5G基礎設施解決方案
儘管圍繞5G預測的浪漫性質是誘人的，但該技術將面臨的現實障礙——突破性的解決方案、是否允許的經濟環境等也非常明顯。5G並不是我們所面臨的所有限制的靈丹妙藥，對於這項技術的看法我們應該更契合實際一些——它僅僅是可以更好地改善我們的生活。
5G的基礎設施主要集中在無線網、承載網、核心網以及終端，包括地下鋪設的光纖、機房的交換機、光模組。根據相關部門的預測，無線接入網在5G時期將迎來極大的市場份額提升，尤其是天線、小基站和光模組等。
下面主要從物理層面簡述5G需要的核心技術以及相應的方案。
5G物理層的核心技術集中在無線通訊和有線通訊。萬物互聯是5G的終極實現目標，使用者和基站之間的無線通訊主要體現在空中介面技術，其主要包括調製、編碼、多址、組網和多天線等技術。
而有線通訊的核心物理層技術主要體現在5G承載網的設計上。
由下圖所示，5G承載網主要由三部分組成。
前傳 （Fronthaul： AAU-DU）
中傳 （Middlehaul： DU-CU）
回傳 （Backhaul： CU-核心網）
前傳
5G前傳最大的挑戰在於光纖資源，高抗彎光纖、小型化和高密度光纜需求迫切。總體原則為：光纖直驅為主，光纖不足的區域引入WDM技術彌補或新建光纜方式進行擴容。
在部分光纖資源緊張的區域，近年少量的CWDM系統開始投入建設，由於維護管理體制和故障定位較難等方面的問題，該系統尚未被規模使用。
5G基站建設初期， 10Gbit/s前傳光模組大體可以滿足要求，業界在光纖豐富的區域開始傾向於使用25Gbit/s速率的前傳模組，採用單線雙向（BiDi）技術可節約50%光纖資源併為高精度同步傳輸提供效能保障。
中傳（接入層）
5G初期接入段可採用10Gbit/s或者25Gbit/s速率的光模組，比如採用VCSEL鐳射器的25G eCPRI SFP28 SR 100m光模組或採用DFB鐳射器的25G eCPRI SFP28 LR 10km光模組等。
隨著速率的增長， 50Gbit/s PAM4光模組會快速起量，比如50G SFP56 FR PAM4 2km和50G SFP56 LR PAM4 10km光模組，主要應用預計會在中國移動的SPN網路中。
回傳（核心匯聚層）
5G初期核心匯聚層可採用100Gbit/s速率的光模組，比如採用100G QSFP28 SR4工業級光模組（100m， VCSEL鐳射器， MMF-MPO）或100G QSFP28 CWDM4（2km， DFB鐳射器， SMF-LC）等。
在城域層面，根據需要傳輸的距離不同，可採用基於EML/DML調製的100G QSDP28 4WDM 40km工業級光模組或基於相干技術的100G CFP-DCO光模組。
另外值得注意的是，無線接入網對於光模組質量和效能的要求與資料中心的需求存在較大差異，很多基站不可避免地被部署在惡劣的環境下，對器件的溫度範圍要求很高（-40~+85）。
在前傳場景下， 25Gbit/s工業級DFB鐳射器應該是最佳的器件選擇，但是全球範圍內，掌握此核心鐳射器量產能力的廠家屈指可數，目前可透過改善10Gbit/s鐳射器的產業鏈進行初期的部署。
總結
5G技術的發展將是中國走向現代化極其重要的一部分，並將提供史無前例的社會應用圖景。
但是在技術層面上5G尚不成熟，在實際的市場需求上我們還不能完全確定， 5G建設將會是比較漫長的過程，並且很長一段時間， 4G網路仍然會佔據主導的地位。對於5G技術的看法我們似乎更應該切合實際一些。
“5G商用，承載先行”， 5G基礎設施的建設至關重要，其質量好壞並將直接影響到今後各種5G業務的使用者體驗，易飛揚（Gigalight）致力於5G方案的解決，今後將與業界加強合作，協同推動5G承載架構的建設，為後續5G的規模化部署提供有力支撐。