Med udviklingen af 5G, big data, Internet of Things, cloud computing og kunstig intelligens, datatrafikken vokser hurtigt, og markedsudsigterne for optisk kommunikation er lyse. Funktionen af det optiske modul er fotoelektrisk konvertering. 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: Anvendes hovedsageligt i lokale netværk, tilslutning af netværkshardwareenheder ved at sende og modtage datasignaler.
(2) Fiber Chanel: Anvendes hovedsageligt i Fibre Channel-lagernetværkslinks i datacentre.
(3) Optiske sammenkoblinger: IP-netværk ved hjælp af WDM-transmissionsteknologi, bruges hovedsageligt til IP-pakketransmission. Telecom marked
(4) CWDM/DWDM: Anvendes hovedsageligt til sammenkobling af switches i datacentret og fronthaul og backhaul af 5G-netværk.
(5)Trådløs fronthaul: Anvendes hovedsageligt i netværket mellem basebåndsenheden BBU og fjernradioenheden RRU i den mobile basestation.
(6) Trådløs backhaul: Anvendes hovedsageligt i netværket mellem basebåndsenheden BBU og S-G W/MME i den mobile basestation.
(7) FTT: Fiber til X, x kan være hjemme, bygning , etc. De teknologier, der realiserer FTTx, inkluderer PON, Ringer, GPON, etc., som bruges til at forbinde teleoperatører og slutbrugere.
The application of optical modules is mainly telecommunications and data centers.
Datacentre
Et datacenter er et sted at administrere (butik, beregne, udveksle) data. Datacentersammenkobling er masseudveksling af information i realtid mellem datacentre, og optisk fiberkommunikation kan realisere koordineret drift mellem datacentre. Skifteudstyr skal have højere hastighed, lavere strømforbrug, og mere miniaturisering, optical modules play a major role. Fordi informationsnetværk hovedsageligt er baseret på optisk signaltransmission, mens beregning og analyse er baseret på elektriske signaler.
Optical modules can be divided into three categories according to the type of data center communication connection.
1. Datacenter og brugere: Slutbrugere får adgang til skyen for at gennemse websider, sende og modtage e-mails, streame video, etc.
2. Sammenkobling af datacenter: bruges hovedsageligt til datareplikering, software- og systemopgraderinger;
3. Datacenter internt: bruges hovedsageligt til lagring og generering af information.
Ifølge Ciscos statistik, datacenterets interne kommunikation står for mere end 70% af datacenterkommunikation. 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. Vækst i efterspørgslen efter transmissionsrater
2. Vækst i efterspørgsel efter mængde
3. Vækst i efterspørgsel efter transmissionsafstand
Omkostningerne ved den optiske fiberforbindelse afhænger af det optiske modul og den optiske fiber. Forskellige afstande har forskellige netværksløsninger. Til mellem- og langdistanceforbindelser, der kræves til datacenterkommunikation, MSA har skabt to revolutionerende løsninger, PSM4 (Parallel enkelt tilstand 4 baner) og CWDM4 (Coarse Wavelength Division Multiplexer 4 baner). Da brugen af PSM4 fiber er fire gange så stor som CWDM4, når linkets afstand er lang, omkostningerne ved CWDM4-løsningen er relativt lave, og det er et bedre valg.
Mobilkommunikationsbasestation
Kernefunktionen for den mobile kommunikationsbasestation er at fungere som en mellemliggende enhed, der forbinder trådløse kommunikationsenheder såsom mobiltelefoner til det trådløse kommunikationsnetværk. Det er en form for radiostation. Det er en radiotransceiverstation, der transmitterer information med informationsterminaler såsom mobiltelefoner gennem et mobilkommunikationsomstillingscenter i nogle radiodækningsområder.
Til 4G-netværksbasestation, der er hovedsageligt RRU og BBU udstyr. At realisere sammenkoblingen af de to enheder, 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 og 10G SFP+, etc.
Passivt bølgelængdeopdelingssystem
Passive WDM-systemer bruges hovedsageligt i hovedstadsnetværk, backbone netværk, og brede netværk. Passiv WDM står for den højeste andel af de tekniske løsninger, der bruges i 5G front-haul.
Det passive bølgelængdedelingssystem består af farvelysmoduler, multipleksere, og optiske fibre. CWDM and DWDM optical modules are called color light modules, and conventional single-mode and multi-mode optical modules are called gray light modules.
Kerneprincippet i et passivt bølgelængdedelingssystem er WDM-teknologi, og tilslutning af en ekstern bølgelængdedelingsmultiplekser. En bølgelængdedelingsmultiplekser kan koble optiske signaler af forskellige bølgelængder sammen og transmittere dem gennem en enkelt fiber. Bølgelængdemultiplekseren kan adskille disse optiske signaler med forskellige bølgelængder i den modtagende ende, derved spares fiberressourcer.
Tager CWDM-bølgelængdedelingsmultiplekssystemet som et eksempel, indsæt det optiske CWDM-modul i kontakten, og brug jumperen til at forbinde det optiske CWDM-modul og CWDM-bølgelængdedelingsmultiplekseren eller OADM for at fungere.
SAN/NAS-lagernetværk
På grund af den hurtige udvikling af internettet og netværksapplikationer, typerne af data, der behandles af datainformationslagringssystemet, er steget, and the data information storage system is facing enormous challenges. NAS(Netværkstilsluttet lagring) og SAN(Storage Area Network) levere den mest effektive løsning til centraliseret datastyring. Fordi de kan adskille datainformationslagringsenheden fra netværket og værtssystemet, det styrer informationsdata centralt og har god skalerbarhed.
Funktionen af SAN/NAS-lagernetværket er at gemme data. Blandt dem, SAN-netværket består hovedsageligt af servere, Fiber Channel switche, lagringsenheder, og transmissionsbærere (optical modules, optiske fiber jumpere); NAS-lagernetværket består hovedsageligt af NAS-lager, skifter, terminaludstyr (computere), transmissionsbærere (optical modules, optiske fibre) jumper). Please note that the SAN network uses Fibre Channel optical modules and needs to support the FC(Fiberkanal) protokol. The optical modules used in the NAS storage network are only required to comply with the Ethernet protocol.
5G bærer netværk
Ankomsten af 5G bringer ubegrænsede forretningsmuligheder til optisk kommunikation. Optical modules based on 5G base stations have become a research hotspot in the past two years. 5G-netværket består af tre dele, adgangsnetværket, bærernetværket, og kernenetværket. 5G-bærernetværket er generelt opdelt i metroadgangslag, metro aggregeringslag, metro kernelag/provinsens stamlinje, og realiserer front-haul- og mid-backhaul-funktionerne for 5G-tjenester. The devices at each layer mainly rely on optical modules to achieve interconnection.
Typiske anvendelsesscenarier for 5G front-haul inkluderer optisk fiber direkte forbindelse, passiv WDM, og aktivt WDM/optisk transportnetværk (OTN)/udsnit af pakkenetværk (SPN).
Scenarier for direkte forbindelse med optisk fiber bruger generelt 25 Gb/s grålysmoduler, som understøtter to-fiber tovejs- og enkeltfiber tovejs typer, hovedsageligt inklusiv to transmissionsdistancer på 300m og 10km. Passive WDM-scenarier omfatter hovedsageligt punkt-til-punkt passiv WDM og WDM-PON, etc. Brug et par eller en optisk fiber til at realisere forbindelsen mellem flere AAU'er og DU'er, og 10Gb/s eller 25Gb/s farvelysmoduler er påkrævet.
I aktive WDM/OTN-scenarier, 10Gb/s eller 25 Gb/s kortdistance grålysmoduler er påkrævet mellem AAU/DU og WDM/OTN/SPN-enheder. To-fiber tovejs eller enkeltfiber tovejs farvelysmoduler med hastigheder på N×10/25/50/100 Gb/s er påkrævet mellem WDM/OTN/SPN-enheder.
I det udendørs arbejdsmiljø, det front-haul optiske modul skal opfylde det industrielle temperaturområde på -40°C til +85°C og være støvtæt. The demand for 5G optical modules much exceeds that of 4G optical modules, especially front-haul optical modules, som kan have meget stor efterspørgsel, så omkostningskontrol er også et af de spørgsmål, der skal overvejes.
5G backhaul bruger hovedsageligt 25G, 50G, 100G, 200G, and 400G optical modules, som understøtter CPRI, eCPRI, Ethernet, OTN, og andre grænsefladeprotokoller og NRZ, PAM4, DMT, og andre moduleringsformater.
5G mid-transmission kan bruge de eksisterende modne 25G optiske enheder og tage PAM4 teknologi til at fordoble båndbredden af optiske enheder. Transmissionsdistancen på 10 km og 40 km vil dække mere end 90% af ansøgningsscenarierne, og transmissionsdistancen på mere end 80 km vil bruge sammenhængende teknologi.
Konklusion
Vi introducerede 5 Application Scenarios of Optical Modules in this article, Datacentre, Mobilkommunikationsbasestation, Passive bølgelængdeopdelingssystemer, SAN/NAS Storage netværk, og 5G Bearer-netværk. Hvilket applikationsscenarie bruges dit optiske modul i? Aerech Networks is a leading provider of optical transceivers, if any questions, let us know.
