Con lo sviluppo del 5G, grandi dati, Internet delle cose, cloud computing e intelligenza artificiale, il traffico dati sta crescendo rapidamente, e la prospettiva del mercato della comunicazione ottica è brillante. La funzione del modulo ottico è la conversione fotoelettrica. 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: Utilizzato principalmente nelle reti locali, collegare dispositivi hardware di rete inviando e ricevendo segnali di dati.
(2) Fibra Chanel: Utilizzato principalmente nei collegamenti di rete di archiviazione Fibre Channel nei data center.
(3) Interconnessioni ottiche: Rete IP utilizzando la tecnologia di trasmissione WDM, utilizzato principalmente per la trasmissione di pacchetti IP. Mercato delle telecomunicazioni
(4) CWDM/DWDM: Utilizzato principalmente nell'interconnessione di switch all'interno del data center e nel front haul e backhaul delle reti 5G.
(5)Fronthaul senza fili: Utilizzato principalmente nella rete tra l'unità in banda base BBU e l'unità radio remota RRU nella stazione base mobile.
(6) Backhaul wireless: Utilizzato principalmente nella rete tra l'unità in banda base BBU e S-G W/MME nella stazione base mobile.
(7) FTT: Fibra alla X, x può essere casa, edificio , eccetera. Le tecnologie che realizzano FTTx includono PON, Chiamata, GPON, eccetera., utilizzati per collegare gli operatori di telecomunicazioni e gli utenti finali.
The application of optical modules is mainly telecommunications and data centers.
Centri dati
Un data center è un luogo da gestire (negozio, calcolare, scambio) dati. L'interconnessione dei data center è lo scambio di massa di informazioni in tempo reale tra i data center, e la comunicazione in fibra ottica può realizzare operazioni coordinate tra data center. Le apparecchiature di commutazione devono avere una velocità maggiore, minor consumo energetico, e più miniaturizzazione, optical modules play a major role. Perché le reti di informazione si basano principalmente sulla trasmissione di segnali ottici, mentre il calcolo e l'analisi si basano su segnali elettrici.
Optical modules can be divided into three categories according to the type of data center communication connection.
1. Data center e utenti: Gli utenti finali accedono al cloud per navigare nelle pagine web, inviare e ricevere email, video in streaming, eccetera.
2. Interconnessione del data center: utilizzato principalmente per la replica dei dati, aggiornamenti software e di sistema;
3. Centro dati interno: utilizzato principalmente per l'archiviazione e la generazione di informazioni.
Secondo le statistiche di Cisco, le comunicazioni interne del data center rappresentano più di 70% delle comunicazioni del data center. 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. Crescita della domanda di velocità di trasmissione
2. Crescita della domanda di quantità
3. Crescita della domanda di distanza di trasmissione
Il costo del collegamento in fibra ottica dipende dal modulo ottico e dalla fibra ottica. Distanze diverse hanno diverse soluzioni di rete. Per l'interconnessione a media e lunga distanza necessaria per la comunicazione del data center, MSA ha creato due soluzioni rivoluzionarie, PSM4 (Modalità singola parallela 4 corsie) e CWDM4 (Multiplexer a divisione di lunghezza d'onda grossolana 4 corsie). Poiché l'utilizzo della fibra PSM4 è quattro volte superiore a quello di CWDM4, quando la distanza del collegamento è lunga, il costo della soluzione CWDM4 è relativamente basso, ed è una scelta migliore.
Stazione base di comunicazione mobile
La funzione principale della stazione base di comunicazione mobile è quella di fungere da dispositivo intermedio che collega i dispositivi di comunicazione wireless come i telefoni cellulari alla rete di comunicazione wireless. È una forma di stazione radio. È una stazione radio ricetrasmittente che trasmette informazioni con terminali informativi come telefoni cellulari attraverso un centro di commutazione di comunicazioni mobili in alcune aree di copertura radio.
Per stazione base di rete 4G, ci sono principalmente apparecchiature RRU e BBU. Realizzare l'interconnessione dei due dispositivi, 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 e 10G SFP+, eccetera.
Sistema passivo di divisione della lunghezza d'onda
I sistemi WDM passivi sono utilizzati principalmente nelle reti metropolitane, reti dorsali, e reti geografiche. Il WDM passivo rappresenta la percentuale più alta delle soluzioni tecniche utilizzate nel front-haul 5G.
Il sistema di divisione passiva della lunghezza d'onda è costituito da moduli a luce colorata, multiplexer, e fibre ottiche. CWDM and DWDM optical modules are called color light modules, and conventional single-mode and multi-mode optical modules are called gray light modules.
Il principio fondamentale di un sistema di divisione della lunghezza d'onda passiva è la tecnologia WDM, e collegare un multiplexer esterno a divisione di lunghezza d'onda. Un multiplexer a divisione di lunghezza d'onda può accoppiare segnali ottici di diverse lunghezze d'onda insieme e trasmetterli attraverso una singola fibra. Il multiplexer a divisione di lunghezza d'onda può separare questi segnali ottici con diverse lunghezze d'onda all'estremità ricevente, risparmiando così risorse di fibra.
Prendendo come esempio il sistema multiplexing a divisione di lunghezza d'onda CWDM, inserire il modulo ottico CWDM nello switch, e utilizzare il ponticello per collegare il modulo ottico CWDM e il multiplexer a divisione di lunghezza d'onda CWDM o OADM per funzionare.
Rete di archiviazione SAN/NAS
A causa del rapido sviluppo di Internet e delle applicazioni di rete, i tipi di dati elaborati dal sistema di archiviazione delle informazioni sui dati sono aumentati, and the data information storage system is facing enormous challenges. NAS(Archiviazione collegata alla rete) e SAN(Rete dell'area di archiviazione) fornire la soluzione più efficace per la gestione centralizzata dei dati. Perché possono separare il dispositivo di archiviazione delle informazioni sui dati dalla rete e dal sistema host, gestisce i dati informativi centralmente e ha una buona scalabilità.
La funzione della rete di storage SAN/NAS è quella di memorizzare i dati. Tra loro, la rete SAN è composta principalmente da server, Switch Fibre Channel, dispositivi di memoria, e portanti di trasmissione (optical modules, ponticelli in fibra ottica); la rete di archiviazione NAS è composta principalmente da archiviazione NAS, interruttori, apparecchiature terminali (computer), vettori di trasmissione (optical modules, fibre ottiche) maglione). Please note that the SAN network uses Fibre Channel optical modules and needs to support the FC(Canale in fibra) protocollo. The optical modules used in the NAS storage network are only required to comply with the Ethernet protocol.
5Rete portante G
L'arrivo del 5G offre opportunità commerciali illimitate alla comunicazione ottica. Optical modules based on 5G base stations have become a research hotspot in the past two years. La rete 5G è composta da tre parti, la rete di accesso, la rete portante, e la rete centrale. La rete portante 5G è generalmente suddivisa in livello di accesso alla metropolitana, strato di aggregazione metropolitana, strato centrale della metropolitana/linea principale provinciale, e realizza le funzioni front-haul e mid-backhaul dei servizi 5G. The devices at each layer mainly rely on optical modules to achieve interconnection.
Gli scenari applicativi tipici del front-haul 5G includono la connessione diretta in fibra ottica, WDM passivo, e rete di trasporto ottica/WDM attiva (OTN)/fetta di rete a pacchetto (SPN).
Gli scenari di connessione diretta in fibra ottica generalmente utilizzano moduli a luce grigia da 25 Gb/s, che supportano tipi bidirezionali a doppia fibra e bidirezionali a fibra singola, comprendendo principalmente due distanze di trasmissione di 300 me 10 km. Gli scenari WDM passivi includono principalmente WDM passivo point-to-point e WDM-PON, eccetera. Utilizzare una coppia o una fibra ottica per realizzare la connessione tra più AAU e DU, e sono richiesti moduli Color Light da 10 Gb/s o 25 Gb/s.
In scenari WDM/OTN attivi, 10Sono richiesti moduli a luce grigia a breve distanza da Gb/s o 25 Gb/s tra i dispositivi AAU/DU e WDM/OTN/SPN. Tra i dispositivi WDM/OTN/SPN sono necessari moduli di luce colorata bidirezionale a doppia fibra o bidirezionale a fibra singola con velocità di N×10/25/50/100 Gb/s.
Nell'ambiente di lavoro all'aperto, il modulo ottico front-haul deve soddisfare l'intervallo di temperatura industriale da -40°C a +85°C ed essere resistente alla polvere. The demand for 5G optical modules much exceeds that of 4G optical modules, especially front-haul optical modules, che può avere una domanda molto elevata, quindi anche il controllo dei costi è una delle questioni da considerare.
5G backhaul utilizza principalmente 25G, 50G, 100G, 200G, and 400G optical modules, che supportano CPRI, eCPRI, Ethernet, OTN, e altri protocolli di interfaccia e NRZ, PAM4, DMT, e altri formati di modulazione.
5G mid-transmission può utilizzare i dispositivi ottici 25G maturi esistenti e utilizzare la tecnologia PAM4 per raddoppiare la larghezza di banda dei dispositivi ottici. La distanza di trasmissione di 10 km e 40 km coprirà più di 90% degli scenari applicativi, e la distanza di trasmissione di oltre 80 km utilizzerà una tecnologia coerente.
Conclusione
Abbiamo introdotto 5 Application Scenarios of Optical Modules in this article, Centri dati, Stazione base di comunicazione mobile, Sistemi passivi di divisione della lunghezza d'onda, Reti di archiviazione SAN/NAS, e reti Bearer 5G. In quale scenario applicativo è utilizzato il modulo ottico? Aerech Networks is a leading provider of optical transceivers, if any questions, let us know.
