S rozvojem 5G, velká data, Internet věcí, cloud computing a umělá inteligence, datový provoz rychle roste, a tržní vyhlídky optické komunikace jsou jasné. Funkcí optického modulu je fotoelektrická konverze. 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: Používá se hlavně v lokálních sítích, připojení síťových hardwarových zařízení odesíláním a přijímáním datových signálů.
(2) Vláknový Chanel: Používá se hlavně ve spojeních sítí Fibre Channel v datových centrech.
(3) Optická propojení: IP síť využívající přenosovou technologii WDM, používá se hlavně pro přenos IP paketů. Telekomunikační trh
(4) CWDM/DWDM: Používá se hlavně při propojení přepínačů v rámci datového centra a front-haul a backhaul sítí 5G.
(5)Bezdrátový fronthaul: Používá se hlavně v síti mezi jednotkou základního pásma BBU a vzdálenou rádiovou jednotkou RRU v mobilní základnové stanici.
(6) Bezdrátový backhaul: Používá se hlavně v síti mezi jednotkou základního pásma BBU a S-G W/MME v mobilní základnové stanici.
(7) FTT: Vláknina do X, x může být doma, budova , atd. Technologie, které realizují FTTx, zahrnují PON, EPON, GPON, atd., které slouží k propojení telekomunikačních operátorů a koncových uživatelů.
The application of optical modules is mainly telecommunications and data centers.
datová centra
Datové centrum je místo pro správu (obchod, vypočítat, výměna) data. Propojení datových center je hromadná výměna informací mezi datovými centry v reálném čase, a komunikace pomocí optických vláken může realizovat koordinovaný provoz mezi datovými centry. Spínací zařízení musí mít vyšší rychlost, nižší spotřeba energie, a další miniaturizace, optical modules play a major role. Protože informační sítě jsou založeny především na přenosu optického signálu, zatímco výpočet a analýza jsou založeny na elektrických signálech.
Optical modules can be divided into three categories according to the type of data center communication connection.
1. Datové centrum a uživatelé: Koncoví uživatelé přistupují ke cloudu, aby mohli procházet webové stránky, odesílat a přijímat e-maily, streamovat video, atd.
2. Propojení datového centra: používá se hlavně pro replikaci dat, upgrady softwaru a systému;
3. Interní datové centrum: používá se hlavně pro ukládání a generování informací.
Podle statistik společnosti Cisco, interní komunikace datového centra tvoří více než 70% komunikace datového centra. 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. Růst poptávky po přenosových rychlostech
2. Růst poptávky po množství
3. Růst poptávky po přenosové vzdálenosti
Cena optického spoje závisí na optickém modulu a optickém vláknu. Různé vzdálenosti mají různá síťová řešení. Pro střední a dlouhé vzdálenosti potřebné pro komunikaci datových center, Společnost MSA vytvořila dvě revoluční řešení, PSM4 (Paralelní Single Mode 4 jízdních pruhů) a CWDM4 (Multiplexer s hrubým dělením vlnové délky 4 jízdních pruhů). Protože využití vlákna PSM4 je čtyřnásobné oproti CWDM4, když je vzdálenost spoje velká, náklady na řešení CWDM4 jsou relativně nízké, a je to lepší volba.
Základní stanice mobilní komunikace
Základní funkcí mobilní komunikační základnové stanice je fungovat jako zprostředkující zařízení pro připojení bezdrátových komunikačních zařízení, jako jsou mobilní telefony, k bezdrátové komunikační síti.. Je to forma rozhlasové stanice. Jedná se o radiostanici, která přenáší informace s informačními terminály, jako jsou mobilní telefony, prostřednictvím přepínacího centra mobilní komunikace v některých oblastech rádiového pokrytí..
Pro základnovou stanici sítě 4G, je zde především zařízení RRU a BBU. Realizovat propojení obou zařízení, 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 a 10G SFP+, atd.
Pasivní systém dělení vlnové délky
Pasivní systémy WDM se používají především v metropolitních sítích, páteřní sítě, a rozlehlé sítě. Pasivní WDM představuje nejvyšší podíl technických řešení používaných v 5G front-haul.
Pasivní systém dělení vlnové délky se skládá z modulů barevného světla, multiplexery, a optická vlákna. CWDM and DWDM optical modules are called color light modules, and conventional single-mode and multi-mode optical modules are called gray light modules.
Základním principem pasivního systému dělení vlnové délky je technologie WDM, a připojení externího multiplexeru s dělením vlnové délky. Multiplexer s vlnovou délkou může spojovat optické signály různých vlnových délek dohromady a přenášet je přes jediné vlákno. Multiplexer s dělením vlnových délek může oddělit tyto optické signály s různými vlnovými délkami na přijímacím konci, tím šetří zdroje vláken.
Vezměme si jako příklad systém CWDM s dělením vlnové délky, vložte optický modul CWDM do přepínače, a pomocí propojky připojte optický modul CWDM a multiplexor CWDM s vlnovou délkou nebo OADM, aby fungovaly.
Síť úložiště SAN/NAS
Vzhledem k rychlému rozvoji internetu a síťových aplikací, zvýšil se počet typů dat zpracovávaných systémem pro ukládání dat, and the data information storage system is facing enormous challenges. NAS(Network Attached Storage) a SAN(Storage Area Network) poskytují nejúčinnější řešení pro centralizovanou správu dat. Protože mohou oddělit zařízení pro ukládání dat od sítě a hostitelského systému, spravuje informační data centrálně a má dobrou škálovatelnost.
Funkcí sítě úložiště SAN/NAS je ukládat data. Mezi nimi, síť SAN se skládá hlavně ze serverů, Přepínače Fibre Channel, úložná zařízení, a přenosové nosiče (optical modules, propojky optických vláken); síť úložiště NAS se skládá hlavně z úložiště NAS, přepínače, koncové zařízení (počítače), přenosové nosiče (optical modules, optických vláken) propojka). Please note that the SAN network uses Fibre Channel optical modules and needs to support the FC(Fibre Channel) protokol. The optical modules used in the NAS storage network are only required to comply with the Ethernet protocol.
5G Bearer Network
Příchod 5G přináší neomezené obchodní příležitosti do optické komunikace. Optical modules based on 5G base stations have become a research hotspot in the past two years. Síť 5G se skládá ze tří částí, přístupová síť, nosná síť, a jádrovou sítí. Nosná síť 5G je obecně rozdělena do přístupové vrstvy metra, agregační vrstva metra, jádrová vrstva metra/provinční hlavní vedení, a realizuje funkce front-haul a mid-backhaul služeb 5G. The devices at each layer mainly rely on optical modules to achieve interconnection.
Typické aplikační scénáře 5G front-haul zahrnují přímé připojení optických vláken, pasivní WDM, a aktivní WDM/optická transportní síť (OTN)/slice paketová síť (SPN).
Scénáře přímého připojení optických vláken obecně používají moduly šedého světla 25 Gb/s, které podporují dvouvláknové obousměrné a jednovláknové obousměrné typy, především včetně dvou přenosových vzdáleností 300m a 10km. Pasivní scénáře WDM zahrnují především dvoubodové pasivní WDM a WDM-PON, atd. Použijte pár nebo jedno optické vlákno k realizaci spojení mezi více AAU a DU, a jsou vyžadovány moduly barevného světla 10 Gb/s nebo 25 Gb/s.
V aktivních scénářích WDM/OTN, 10Mezi zařízeními AAU/DU a WDM/OTN/SPN jsou vyžadovány moduly šedého světla na krátkou vzdálenost Gb/s nebo 25 Gb/s. Mezi zařízeními WDM/OTN/SPN jsou vyžadovány dvouvláknové obousměrné nebo jednovláknové dvousměrné moduly barevného světla s rychlostmi N×10/25/50/100 Gb/s.
Ve venkovním pracovním prostředí, Přední optický modul musí splňovat průmyslový teplotní rozsah -40 °C až +85 °C a musí být prachotěsný. The demand for 5G optical modules much exceeds that of 4G optical modules, especially front-haul optical modules, které mohou mít velmi vysokou poptávku, takže kontrola nákladů je také jednou z otázek, které je třeba zvážit.
5G backhaul používá hlavně 25G, 50G, 100G, 200G, and 400G optical modules, které podporují CPRI, eCPRI, Ethernet, OTN, a další protokoly rozhraní a NRZ, PAM4, DMT, a další modulační formáty.
5G mid-transmission může využívat stávající vyspělá optická zařízení 25G a využít technologii PAM4 ke zdvojnásobení šířky pásma optických zařízení. Přenosová vzdálenost 10 km a 40 km pokryje více než 90% z aplikačních scénářů, a přenosová vzdálenost více než 80 km bude využívat koherentní technologii.
Závěr
Představili jsme se 5 Application Scenarios of Optical Modules in this article, datová centra, Základní stanice mobilní komunikace, Pasivní systémy s dělením vlnových délek, Sítě úložiště SAN/NAS, a 5G nosné sítě. V jakém aplikačním scénáři se váš optický modul používá? Aerech Networks is a leading provider of optical transceivers, if any questions, let us know.
