Με την ανάπτυξη του 5G, μεγάλα δεδομένα, το διαδίκτυο των πραγμάτων, cloud computing και τεχνητή νοημοσύνη, η κίνηση δεδομένων αυξάνεται ραγδαία, και η προοπτική της αγοράς οπτικής επικοινωνίας είναι ευοίωνη. Η λειτουργία της οπτικής μονάδας είναι η φωτοηλεκτρική μετατροπή. 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: Χρησιμοποιείται κυρίως σε τοπικά δίκτυα, σύνδεση συσκευών υλικού δικτύου με αποστολή και λήψη σημάτων δεδομένων.
(2) Fiber Chanel: Χρησιμοποιείται κυρίως σε συνδέσεις δικτύου αποθήκευσης Fiber Channel σε κέντρα δεδομένων.
(3) Οπτικές διασυνδέσεις: Δίκτυο IP που χρησιμοποιεί τεχνολογία μετάδοσης WDM, χρησιμοποιείται κυρίως για μετάδοση πακέτων IP. Αγορά τηλεπικοινωνιών
(4) CWDM/DWDM: Χρησιμοποιείται κυρίως για τη διασύνδεση μεταγωγέων εντός του κέντρου δεδομένων και της μπροστινής έλξης και της οπισθοδρόμησης των δικτύων 5G.
(5)Ασύρματο Fronthaul: Χρησιμοποιείται κυρίως στο δίκτυο μεταξύ της μονάδας ζώνης βάσης BBU και της απομακρυσμένης μονάδας ραδιοφώνου RRU στον κινητό σταθμό βάσης.
(6) Ασύρματο Backhaul: Χρησιμοποιείται κυρίως στο δίκτυο μεταξύ της μονάδας ζώνης βάσης BBU και του S-G W/MME στον κινητό σταθμό βάσης.
(7) FTT: Ίνα στο Χ, Το x μπορεί να είναι σπίτι, Κτίριο , και τα λοιπά. Οι τεχνολογίες που πραγματοποιούν το FTTx περιλαμβάνουν το PON, Κλήση, GPON, και τα λοιπά., που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση τηλεπικοινωνιακών φορέων και τελικών χρηστών.
The application of optical modules is mainly telecommunications and data centers.
Κέντρα Δεδομένων
Ένα κέντρο δεδομένων είναι ένα μέρος για διαχείριση (κατάστημα, υπολογίζω, ανταλλαγή) δεδομένα. Η διασύνδεση κέντρων δεδομένων είναι η μαζική ανταλλαγή πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο μεταξύ των κέντρων δεδομένων, και η επικοινωνία οπτικών ινών μπορεί να πραγματοποιήσει συντονισμένη λειτουργία μεταξύ κέντρων δεδομένων. Ο εξοπλισμός μεταγωγής πρέπει να έχει μεγαλύτερη ταχύτητα, χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας, και περισσότερη μικρογραφία, optical modules play a major role. Επειδή τα δίκτυα πληροφοριών βασίζονται κυρίως στη μετάδοση οπτικού σήματος, ενώ ο υπολογισμός και η ανάλυση βασίζονται σε ηλεκτρικά σήματα.
Optical modules can be divided into three categories according to the type of data center communication connection.
1. Κέντρο δεδομένων και χρήστες: Οι τελικοί χρήστες έχουν πρόσβαση στο cloud για να περιηγηθούν σε ιστοσελίδες, αποστολή και λήψη email, ροή βίντεο, και τα λοιπά.
2. Διασύνδεση κέντρου δεδομένων: χρησιμοποιείται κυρίως για την αναπαραγωγή δεδομένων, αναβαθμίσεις λογισμικού και συστήματος;
3. Εσωτερικό κέντρο δεδομένων: χρησιμοποιείται κυρίως για αποθήκευση και παραγωγή πληροφοριών.
Σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία της Cisco, Οι εσωτερικές επικοινωνίες του κέντρου δεδομένων αντιπροσωπεύουν περισσότερο από 70% των επικοινωνιών του κέντρου δεδομένων. 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. Αύξηση της ζήτησης για ρυθμούς μετάδοσης
2. Αύξηση της ζήτησης ποσότητας
3. Αύξηση της ζήτησης για απόσταση μετάδοσης
Το κόστος της σύνδεσης οπτικών ινών εξαρτάται από την οπτική μονάδα και την οπτική ίνα. Οι διαφορετικές αποστάσεις έχουν διαφορετικές λύσεις δικτύου. Για τη διασύνδεση μεσαίας και μεγάλης απόστασης που απαιτείται για την επικοινωνία του κέντρου δεδομένων, Η MSA έχει δημιουργήσει δύο επαναστατικές λύσεις, PSM4 (Παράλληλη μονή λειτουργία 4 λωρίδες) και CWDM4 (Πολυπλέκτης διαίρεσης χονδρού μήκους κύματος 4 λωρίδες). Δεδομένου ότι η χρήση της ίνας PSM4 είναι τετραπλάσια από αυτή της CWDM4, όταν η απόσταση του συνδέσμου είναι μεγάλη, το κόστος της λύσης CWDM4 είναι σχετικά χαμηλό, και είναι καλύτερη επιλογή.
Σταθμός βάσης κινητής επικοινωνίας
Η βασική λειτουργία του σταθμού βάσης κινητής επικοινωνίας είναι να λειτουργεί ως ενδιάμεση συσκευή που συνδέει συσκευές ασύρματης επικοινωνίας όπως κινητά τηλέφωνα στο ασύρματο δίκτυο επικοινωνίας. Είναι μια μορφή ραδιοφωνικού σταθμού. Είναι ένας σταθμός πομποδέκτη ραδιοφώνου που μεταδίδει πληροφορίες με τερματικά πληροφοριών όπως κινητά τηλέφωνα μέσω ενός κέντρου μεταγωγής κινητής επικοινωνίας σε ορισμένες περιοχές ραδιοκάλυψης.
Για σταθμό βάσης δικτύου 4G, υπάρχει κυρίως εξοπλισμός RRU και BBU. Να πραγματοποιηθεί η διασύνδεση των δύο συσκευών, 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 και 10G SFP+, και τα λοιπά.
Σύστημα διαίρεσης παθητικού μήκους κύματος
Τα παθητικά συστήματα WDM χρησιμοποιούνται κυρίως σε δίκτυα μητροπολιτικών περιοχών, δίκτυα κορμού, και δίκτυα ευρείας περιοχής. Το παθητικό WDM αντιπροσωπεύει το υψηλότερο ποσοστό των τεχνικών λύσεων που χρησιμοποιούνται στο 5G front-haul.
Το παθητικό σύστημα διαίρεσης μήκους κύματος αποτελείται από μονάδες έγχρωμου φωτός, πολυπλέκτης, και οπτικών ινών. CWDM and DWDM optical modules are called color light modules, and conventional single-mode and multi-mode optical modules are called gray light modules.
Η βασική αρχή ενός συστήματος παθητικής διαίρεσης μήκους κύματος είναι η τεχνολογία WDM, και σύνδεση ενός εξωτερικού πολυπλέκτη διαίρεσης μήκους κύματος. Ένας πολυπλέκτης διαίρεσης μήκους κύματος μπορεί να συνδέσει οπτικά σήματα διαφορετικών μηκών κύματος μαζί και να τα μεταδώσει μέσω μιας ενιαίας ίνας. Ο πολυπλέκτης διαίρεσης μήκους κύματος μπορεί να διαχωρίσει αυτά τα οπτικά σήματα με διαφορετικά μήκη κύματος στο άκρο λήψης, εξοικονομώντας έτσι πόρους ινών.
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το σύστημα πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος CWDM, εισάγετε την οπτική μονάδα CWDM στον διακόπτη, και χρησιμοποιήστε το βραχυκυκλωτήρα για να συνδέσετε την οπτική μονάδα CWDM και τον πολυπλέκτη διαίρεσης μήκους κύματος CWDM ή το OADM για να λειτουργήσουν.
Δίκτυο αποθήκευσης SAN/NAS
Λόγω της ραγδαίας ανάπτυξης του Διαδικτύου και των εφαρμογών δικτύου, οι τύποι δεδομένων που επεξεργάζονται το σύστημα αποθήκευσης πληροφοριών δεδομένων έχουν αυξηθεί, and the data information storage system is facing enormous challenges. NAS(Δικτυακός Αποθηκευτικός Χώρος) και SAN(Δίκτυο περιοχής αποθήκευσης) παρέχουν την πιο αποτελεσματική λύση για κεντρική διαχείριση δεδομένων. Επειδή μπορούν να διαχωρίσουν τη συσκευή αποθήκευσης πληροφοριών δεδομένων από το δίκτυο και το κεντρικό σύστημα, Διαχειρίζεται τα δεδομένα πληροφοριών κεντρικά και έχει καλή επεκτασιμότητα.
Η λειτουργία του δικτύου αποθήκευσης SAN/NAS είναι η αποθήκευση δεδομένων. Ανάμεσα τους, το δίκτυο SAN αποτελείται κυρίως από διακομιστές, Διακόπτες καναλιών οπτικών ινών, συσκευές αποθήκευσης, και φορείς μετάδοσης (optical modules, βραχυκυκλωτήρες οπτικών ινών); το δίκτυο αποθήκευσης NAS αποτελείται κυρίως από αποθήκευση NAS, διακόπτες, τερματικός εξοπλισμός (Υπολογιστές), φορείς μετάδοσης (optical modules, οπτικών ινών) άλτης). Please note that the SAN network uses Fibre Channel optical modules and needs to support the FC(Κανάλι ινών) πρωτόκολλο. The optical modules used in the NAS storage network are only required to comply with the Ethernet protocol.
5G Bearer Network
Η άφιξη του 5G φέρνει απεριόριστες επιχειρηματικές ευκαιρίες στην οπτική επικοινωνία. Optical modules based on 5G base stations have become a research hotspot in the past two years. Το δίκτυο 5G αποτελείται από τρία μέρη, το δίκτυο πρόσβασης, το δίκτυο των κομιστών, και το κεντρικό δίκτυο. Το δίκτυο κομιστή 5G χωρίζεται γενικά σε επίπεδο πρόσβασης στο μετρό, στρώμα συγκέντρωσης μετρό, βασικό στρώμα μετρό/επαρχιακή γραμμή κορμού, και πραγματοποιεί τις λειτουργίες front-haul και mid-backhaul των υπηρεσιών 5G. The devices at each layer mainly rely on optical modules to achieve interconnection.
Τα τυπικά σενάρια εφαρμογής του 5G front-haul περιλαμβάνουν απευθείας σύνδεση οπτικών ινών, παθητικό WDM, και ενεργό δίκτυο WDM/οπτικής μεταφοράς (OTN)/slice packet network (SPN).
Τα σενάρια απευθείας σύνδεσης οπτικών ινών χρησιμοποιούν γενικά μονάδες γκρι φωτός 25 Gb/s, τα οποία υποστηρίζουν αμφίδρομους τύπους διπλής ίνας και αμφίδρομης ίνας, περιλαμβάνει κυρίως δύο αποστάσεις μετάδοσης 300m και 10km. Τα παθητικά σενάρια WDM περιλαμβάνουν κυρίως παθητικό WDM από σημείο σε σημείο και WDM-PON, και τα λοιπά. Χρησιμοποιήστε ένα ζεύγος ή μία οπτική ίνα για να πραγματοποιήσετε τη σύνδεση μεταξύ πολλαπλών AAU και DU, και απαιτούνται μονάδες έγχρωμου φωτός 10Gb/s ή 25Gb/s.
Σε ενεργά σενάρια WDM/OTN, 10Απαιτούνται μονάδες γκρι φωτός μικρής απόστασης Gb/s ή 25 Gb/s μεταξύ συσκευών AAU/DU και WDM/OTN/SPN. Απαιτούνται μονάδες έγχρωμου φωτός διπλής κατεύθυνσης ή διπλής ίνας αμφίδρομης ίνας με ρυθμούς N×10/25/50/100 Gb/s μεταξύ συσκευών WDM/OTN/SPN.
Στο εξωτερικό περιβάλλον εργασίας, η οπτική μονάδα μπροστινής διαδρομής πρέπει να πληροί το εύρος βιομηχανικής θερμοκρασίας από -40°C έως +85°C και να είναι ανθεκτική στη σκόνη. The demand for 5G optical modules much exceeds that of 4G optical modules, especially front-haul optical modules, που μπορεί να έχει πολύ μεγάλη ζήτηση, Επομένως, ο έλεγχος του κόστους είναι επίσης ένα από τα θέματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη.
5Το G backhaul χρησιμοποιεί κυρίως 25G, 50σολ, 100σολ, 200σολ, and 400G optical modules, που υποστηρίζουν CPRI, eCPRI, Ethernet, OTN, και άλλα πρωτόκολλα διασύνδεσης και NRZ, PAM4, DMT, και άλλες μορφές διαμόρφωσης.
5Το G mid-transmission μπορεί να χρησιμοποιήσει τις υπάρχουσες ώριμες οπτικές συσκευές 25G και να χρησιμοποιήσει την τεχνολογία PAM4 για να διπλασιάσει το εύρος ζώνης των οπτικών συσκευών. Η απόσταση μετάδοσης των 10km και 40km θα καλύπτει περισσότερα από 90% των σεναρίων εφαρμογής, και η απόσταση μετάδοσης άνω των 80 χιλιομέτρων θα χρησιμοποιεί συνεκτική τεχνολογία.
συμπέρασμα
Εισαγάγαμε 5 Application Scenarios of Optical Modules in this article, Κέντρα Δεδομένων, Σταθμός βάσης κινητής επικοινωνίας, Συστήματα παθητικής διαίρεσης μήκους κύματος, SAN/NAS Δίκτυα αποθήκευσης, και δίκτυα 5G Bearer. Σε ποιο σενάριο εφαρμογής χρησιμοποιείται η οπτική μονάδα σας? Aerech Networks is a leading provider of optical transceivers, if any questions, let us know.
