С развитието на 5G, голяма информация, Интернет на нещата, облачни изчисления и изкуствен интелект, трафикът на данни нараства бързо, и пазарната перспектива на оптичната комуникация е светла. Функцията на оптичния модул е фотоелектрично преобразуване. Optical modules are widely used in various industries. Aerech Networks will use this article to introduce you to the application scenarios of optical modules.
Before introducing the application scenarios of optical modules, let me introduce you to the market segments of optical modules.
(1) Ethernet: Използва се главно в локални мрежи, свързване на мрежови хардуерни устройства чрез изпращане и получаване на сигнали за данни.
(2) Влакна Шанел: Използва се главно в мрежови връзки за съхранение на Fibre Channel в центрове за данни.
(3) Оптични връзки: IP мрежа, използваща WDM технология за предаване, използва се главно за предаване на IP пакети. Телеком пазар
(4) CWDM/DWDM: Използва се основно при взаимното свързване на комутатори в центъра за данни и предното и обратното свързване на 5G мрежи.
(5)Безжична предна връзка: Използва се главно в мрежата между базовата лента BBU и отдалечената радио единица RRU в мобилната базова станция.
(6) Безжичен бекхаул: Използва се главно в мрежата между блока за базова лента BBU и S-G W/MME в мобилната базова станция.
(7) FTT: Влакно към X, x може да бъде у дома, сграда , и т.н. Технологиите, които реализират FTTx, включват PON, Обаждане, GPON, и т.н., които се използват за свързване на телеком оператори и крайни потребители.
The application of optical modules is mainly telecommunications and data centers.
Центрове за данни
Центърът за данни е място за управление (магазин, изчисли, обмен) данни. Взаимното свързване на центрове за данни е масов обмен на информация в реално време между центрове за данни, и комуникацията с оптични влакна може да реализира координирана работа между центровете за данни. Комутационното оборудване трябва да има по-висока скорост, по-ниска консумация на енергия, и повече миниатюризация, optical modules play a major role. Тъй като информационните мрежи се основават основно на оптично предаване на сигнали, докато изчисляването и анализът се основават на електрически сигнали.
Optical modules can be divided into three categories according to the type of data center communication connection.
1. Център за данни и потребители: Крайните потребители имат достъп до облака, за да разглеждат уеб страници, изпращане и получаване на имейли, поточно видео, и т.н.
2. Взаимна връзка на центъра за данни: използва се главно за репликация на данни, софтуерни и системни надстройки;
3. Център за данни вътрешен: използва се главно за съхранение и генериране на информация.
Според статистиката на Cisco, вътрешните комуникации на центъра за данни представляват повече от 70% на комуникациите в центъра за данни. The construction and upgrade of data centers have increased the demand for high-speed optical modules, and also promoted the development of optical modules in the following three aspects:
1. Ръст в търсенето на скорости на предаване
2. Увеличаване на количественото търсене
3. Ръст в търсенето на разстояние за предаване
Цената на връзката с оптични влакна зависи от оптичния модул и оптичното влакно. Различните разстояния имат различни мрежови решения. За свързване на средни и дълги разстояния, необходимо за комуникация в центъра за данни, MSA създаде две революционни решения, PSM4 (Паралелен единичен режим 4 платна) и CWDM4 (Мултиплексор с грубо разделяне на дължината на вълната 4 платна). Тъй като използването на PSM4 влакна е четири пъти по-голямо от CWDM4, когато разстоянието на връзката е голямо, цената на решението CWDM4 е относително ниска, и е по-добър избор.
Базова станция за мобилна комуникация
Основната функция на базовата станция за мобилна комуникация е да действа като междинно устройство, свързващо безжични комуникационни устройства като мобилни телефони към безжичната комуникационна мрежа. Това е форма на радиостанция. Това е радио приемо-предавателна станция, която предава информация с информационни терминали като мобилни телефони през мобилен комуникационен комутационен център в някои зони на радиопокритие.
За базова станция на 4G мрежа, има основно RRU и BBU оборудване. Да се реализира взаимното свързване на двете устройства, optical modules and fiber jumpers are required to connect the link. The optical modules used for RRU and BBU equipment connection mainly include 1.25G SFP, 2.5G SFP, 6G SFP и 10G SFP+, и т.н.
Пасивна система за разделяне на дължината на вълната
Пасивните WDM системи се използват главно в градски мрежи, опорни мрежи, и широкообхватни мрежи. Пасивният WDM представлява най-големият дял от техническите решения, използвани в 5G front-haul.
Пасивната система за разделяне на дължината на вълната се състои от цветни светлинни модули, мултиплексори, и оптични влакна. CWDM and DWDM optical modules are called color light modules, and conventional single-mode and multi-mode optical modules are called gray light modules.
Основният принцип на пасивната система за разделяне на дължината на вълната е WDM технологията, и свързване на външен мултиплексор с разделяне на дължината на вълната. Мултиплексорът с разделяне на дължината на вълната може да свързва заедно оптични сигнали с различни дължини на вълната и да ги предава през едно влакно. Мултиплексорът за разделяне на дължина на вълната може да раздели тези оптични сигнали с различни дължини на вълната в приемащия край, като по този начин спестява ресурси от влакна.
Като пример вземем системата за мултиплексиране по дължина на вълната CWDM, поставете оптичния модул CWDM в превключвателя, и използвайте джъмпера, за да свържете CWDM оптичния модул и CWDM мултиплексора с разделяне на дължината на вълната или OADM, за да работят.
SAN/NAS мрежа за съхранение
Поради бързото развитие на интернет и мрежовите приложения, видовете данни, обработвани от системата за съхранение на информация, са се увеличили, and the data information storage system is facing enormous challenges. NAS(Мрежово съхранение) и SAN(Мрежа за съхранение) предоставят най-ефективното решение за централизирано управление на данни. Тъй като те могат да отделят устройството за съхранение на информация от мрежата и хост системата, той управлява информационните данни централно и има добра мащабируемост.
Функцията на SAN/NAS мрежата за съхранение е да съхранява данни. Между тях, SAN мрежата се състои главно от сървъри, Превключватели за Fibre Channel, устройства за съхранение, и преносни носители (optical modules, джъмпери за оптични влакна); мрежата за съхранение на NAS се състои главно от съхранение на NAS, превключватели, крайно оборудване (компютри), преносни носители (optical modules, оптични влакна) скачач). Please note that the SAN network uses Fibre Channel optical modules and needs to support the FC(Fibre Channel) протокол. The optical modules used in the NAS storage network are only required to comply with the Ethernet protocol.
5G Носеща мрежа
Появата на 5G носи неограничени бизнес възможности за оптична комуникация. Optical modules based on 5G base stations have become a research hotspot in the past two years. 5G мрежата се състои от три части, мрежата за достъп, носещата мрежа, и основната мрежа. 5G носещата мрежа обикновено е разделена на слой за метро достъп, слой за агрегиране на метрото, основен слой на метрото/провинциална магистрална линия, и реализира функциите на front-haul и mid-backhaul на 5G услугите. The devices at each layer mainly rely on optical modules to achieve interconnection.
Типичните сценарии за приложение на 5G front-haul включват директна връзка с оптични влакна, пасивен WDM, и активна WDM/оптична транспортна мрежа (OTN)/слайс пакетна мрежа (SPN).
Сценариите за директна връзка с оптични влакна обикновено използват 25Gb/s сиви светлинни модули, които поддържат двойни влакна двупосочни и едновлакнести двупосочни типове, включва главно две разстояния на предаване от 300 м и 10 км. Пасивните WDM сценарии включват главно пасивен WDM от точка до точка и WDM-PON, и т.н. Използвайте чифт или едно оптично влакно, за да реализирате връзката между множество AAU и DU, и са необходими цветни светлинни модули 10Gb/s или 25Gb/s.
В активни WDM/OTN сценарии, 10Gb/s или 25Gb/s сиви светлинни модули на къси разстояния са необходими между AAU/DU и WDM/OTN/SPN устройства. Между WDM/OTN/SPN устройства са необходими двупосочни двупосочни или едновлакнести двупосочни цветни светлинни модули със скорости N×10/25/50/100Gb/s.
В работна среда на открито, предният оптичен модул трябва да отговаря на индустриалния температурен диапазон от -40°C до +85°C и да е прахоустойчив. The demand for 5G optical modules much exceeds that of 4G optical modules, especially front-haul optical modules, които може да имат много голямо търсене, така че контролът на разходите също е един от въпросите, които трябва да се вземат предвид.
5G backhaul използва главно 25G, 50Ж, 100Ж, 200Ж, and 400G optical modules, които поддържат CPRI, eCPRI, Ethernet, OTN, и други интерфейсни протоколи и NRZ, PAM4, ДМТ, и други модулационни формати.
5Средното предаване на G може да използва съществуващите зрели 25G оптични устройства и да използва технологията PAM4, за да удвои честотната лента на оптичните устройства. Разстоянието на предаване от 10 км и 40 км ще покрие повече от 90% на сценариите за приложение, и разстоянието на предаване от повече от 80 км ще използва кохерентна технология.
Заключение
Ние въведохме 5 Application Scenarios of Optical Modules in this article, Центрове за данни, Базова станция за мобилна комуникация, Системи с пасивно разделяне на дължината на вълната, SAN/NAS Мрежи за съхранение, и 5G носещи мрежи. В какъв сценарий на приложение се използва вашият оптичен модул? Aerech Networks is a leading provider of optical transceivers, if any questions, let us know.
