Com o desenvolvimento do 5G, grandes dados, Internet das Coisas, computação em nuvem e inteligência artificial, o tráfego de dados está crescendo rapidamente, e a perspectiva do mercado de comunicação óptica é brilhante. A função do módulo óptico é a conversão fotoelétrica. Transceptores ópticos são amplamente utilizados em vários setores. A Aerech Networks usará este artigo para apresentá-lo aos cenários de aplicação de transceptores ópticos.
Antes de apresentar os cenários de aplicação de transceptores ópticos, deixe-me apresentá-lo aos segmentos de mercado de transceptores ópticos.
- Ethernet: Usado principalmente em redes locais, conectando dispositivos de hardware de rede enviando e recebendo sinais de dados.
- canal de fibra: Usado principalmente em links de rede de armazenamento Fibre Channel em data centers.
- Interconexões ópticas: Rede IP usando tecnologia de transmissão WDM, usado principalmente para transmissão de pacotes IP. mercado de telecomunicações
- CWDM/DWDM: Utilizado principalmente na interligação de switches dentro do data center e front haul e backhaul de redes 5G.
- Fronthaul sem fio: Usado principalmente na rede entre a unidade de banda base BBU e a unidade de rádio remota RRU na estação base móvel.
- Backhaul sem fio: Usado principalmente na rede entre a unidade de banda base BBU e o S-G W/MME na estação base móvel.
- FTT: Fibra ao X, x pode estar em casa, prédio , etc. As tecnologias que realizam FTTx incluem PON, Chamando, GPON, etc., que são usados para conectar operadoras de telecomunicações e usuários finais.
A aplicação de transceptores ópticos é principalmentetelecomunicações ecentros de dados.
Centros de dados
Um data center é um lugar para gerenciar (loja, calcular, intercâmbio) dados. A interconexão do data center é a troca em massa de informações em tempo real entre os data centers, e comunicação de fibra óptica pode realizar operação coordenada entre centros de dados. O equipamento de comutação precisa ter maior velocidade, menor consumo de energia, e mais miniaturização, transceptores ópticos desempenham um papel importante. Como as redes de informação são baseadas principalmente na transmissão de sinais ópticos, enquanto a computação e a análise são baseadas em sinais elétricos.
Os transceptores ópticos podem ser divididos em três categorias de acordo com o tipo de conexão de comunicação do data center.
- Centro de dados e usuários: Os usuários finais acessam a nuvem para navegar em páginas da web, enviar e receber e-mails, transmitir vídeo, etc.
- Interconexão de data center: usado principalmente para replicação de dados, atualizações de software e sistema;
- Centro de dados interno: usado principalmente para armazenamento e geração de informações.
De acordo com as estatísticas da Cisco, as comunicações internas do data center respondem por mais de 70% de comunicações do centro de dados. A construção e atualização de data centers aumentaram a demanda por transceptores ópticos de alta velocidade, e também promoveu o desenvolvimento de transceptores ópticos nos três aspectos a seguir:
- Crescimento da demanda por taxas de transmissão
- Crescimento da demanda de quantidade
- Crescimento na demanda por distância de transmissão
O custo do link de fibra óptica depende do módulo óptico e da fibra óptica. Diferentes distâncias têm diferentes soluções de rede. Para a interconexão de média e longa distância necessária para a comunicação do data center, A MSA criou duas soluções revolucionárias, PSM4 (Modo Único Paralelo 4 pistas) e CWDM4 (Multiplexador por divisão de comprimento de onda grosso 4 pistas). Como o uso de fibra PSM4 é quatro vezes maior que o de CWDM4, quando a distância do link é longa, o custo da solução CWDM4 é relativamente baixo, e é uma escolha melhor.
Estação base de comunicação móvel
A principal função da estação base de comunicação móvel é atuar como um dispositivo intermediário conectando dispositivos de comunicação sem fio, como telefones celulares, à rede de comunicação sem fio. É uma espécie de estação de rádio. É uma estação transmissora de rádio que transmite informações com terminais de informação, como telefones celulares, por meio de um centro de comutação de comunicação móvel em algumas áreas de cobertura de rádio.
Para estação base de rede 4G, há principalmente equipamentos RRU e BBU. Para realizar a interconexão dos dois dispositivos, transceptores ópticos e jumpers de fibra são necessários para conectar o link. Os transceptores ópticos usados para conexão de equipamentos RRU e BBU incluem principalmente 1,25G SFP, 2.5G SFP, 6G SFP e 10G SFP+, etc.
Sistema Passivo de Divisão de Comprimento de Onda
Os sistemas WDM passivos são usados principalmente em redes de área metropolitana, redes de backbone, e redes de longa distância. O WDM passivo representa a maior proporção das soluções técnicas usadas no 5G front-haul.
O sistema passivo de divisão de comprimento de onda consiste em módulos de luz colorida, multiplexadores, e fibras ópticas. Os transceptores ópticos CWDM e DWDM são chamados de módulos de luz colorida, e os transceptores ópticos monomodo e multimodo convencionais são chamados de módulos de luz cinza.
O princípio central de um sistema passivo de divisão de comprimento de onda é a tecnologia WDM, e conectar um multiplexador de divisão de comprimento de onda externo. Um multiplexador por divisão de comprimento de onda pode acoplar sinais ópticos de diferentes comprimentos de onda e transmiti-los através de uma única fibra. O multiplexador por divisão de comprimento de onda pode separar esses sinais ópticos com diferentes comprimentos de onda na extremidade receptora, economizando assim recursos de fibra.
Tomando o sistema de multiplexação por divisão de comprimento de onda CWDM como exemplo, insira o módulo óptico CWDM no switch, e use o jumper para conectar o módulo óptico CWDM e o multiplexador de divisão de comprimento de onda CWDM ou OADM para funcionar.
Rede de armazenamento SAN/NAS
Devido ao rápido desenvolvimento da Internet e das aplicações de rede, os tipos de dados processados pelo sistema de armazenamento de informações de dados aumentaram, e o sistema de armazenamento de informações de dados enfrenta enormes desafios. NAS(Armazenamento conectado à rede) e SAN(Rede da área de armazenamento) fornecer a solução mais eficaz para gerenciamento de dados centralizado. Porque eles podem separar o dispositivo de armazenamento de informações de dados da rede e do sistema host, ele gerencia dados de informações de forma centralizada e tem boa escalabilidade.
A função da rede de armazenamento SAN/NAS é armazenar dados. Entre eles, a rede SAN é composta principalmente por servidores, Switches Fibre Channel, dispositivos de armazenamento, e portadores de transmissão (transceptores ópticos, jumpers de fibra óptica); a rede de armazenamento NAS é composta principalmente de armazenamento NAS, comuta, equipamento terminal (computadores), portadores de transmissão (transceptores ópticos, fibras ópticas) saltador). Observe que a rede SAN usa transceptores ópticos Fibre Channel e precisa suportar o FC(Fibre Channel) protocolo. Os transceptores ópticos usados na rede de armazenamento NAS são apenas necessários para cumprir o protocolo Ethernet.
5G Bearer Network
A chegada do 5G traz oportunidades de negócios ilimitadas para a comunicação óptica. Os transceptores ópticos baseados em estações base 5G tornaram-se um foco de pesquisa nos últimos dois anos. A rede 5G consiste em três partes, a rede de acesso, a rede portadora, e a rede principal. A rede de suporte 5G é geralmente dividida em camada de acesso metropolitano, camada de agregação metropolitana, camada central metropolitana/linha tronco provincial, e realiza as funções front-haul e mid-backhaul dos serviços 5G. Os dispositivos em cada camada dependem principalmente de transceptores ópticos para alcançar a interconexão.
Cenários típicos de aplicação de front-haul 5G incluem conexão direta de fibra óptica, WDM passivo, e WDM ativo/rede de transporte óptico (OTN)/rede de pacotes fatiados (SPN).
Cenários de conexão direta de fibra óptica geralmente usam módulos de luz cinza de 25 Gb/s, que suportam tipos bidirecionais de fibra dupla e bidirecional de fibra única, incluindo principalmente duas distâncias de transmissão de 300m e 10km. Os cenários WDM passivos incluem principalmente WDM passivo ponto-a-ponto e WDM-PON, etc. Use um par ou uma fibra óptica para realizar a conexão entre vários AAUs e DUs, e módulos de luz colorida de 10 Gb/s ou 25 Gb/s são necessários.
Em cenários WDM/OTN ativos, 10Módulos de luz cinza de curta distância Gb/s ou 25Gb/s são necessários entre dispositivos AAU/DU e WDM/OTN/SPN. São necessários módulos de luz colorida bidirecional de fibra dupla ou bidirecional de fibra única com taxas de N×10/25/50/100 Gb/s entre dispositivos WDM/OTN/SPN.
No ambiente de trabalho ao ar livre, o módulo óptico front-haul deve atender à faixa de temperatura industrial de -40°C a +85°C e ser à prova de poeira. A demanda por 5G transceptores ópticos excede em muito o dos transceptores ópticos 4G, especialmente transceptores ópticos front-haul, que pode ter uma demanda muito alta, então o controle de custos também é uma das questões a serem consideradas.
5G backhaul usa principalmente 25G, 50G, 100G, 200G, e transceptores ópticos de 400G, que suportam o CPRI, eCPRI, Ethernet, OTN, e outros protocolos de interface e NRZ, PAM4, DMT, e outros formatos de modulação.
5A transmissão intermediária G pode usar os dispositivos ópticos 25G maduros existentes e usar a tecnologia PAM4 para dobrar a largura de banda dos dispositivos ópticos. A distância de transmissão de 10 km e 40 km cobrirá mais de 90% dos cenários de aplicação, e a distância de transmissão de mais de 80 km usará tecnologia coerente.
Conclusão
nós apresentamos 5 Cenários de aplicação de transceptores ópticos neste artigo, Centros de dados, Estação base de comunicação móvel, Sistemas passivos de divisão de comprimento de onda, Redes de armazenamento SAN/NAS, e redes 5G Bearer. Em qual cenário de aplicação seu módulo óptico é usado?
Aerech Networks é um fornecedor líder de transceptores ópticos, se houver alguma dúvida relacionada aos cenários de aplicação de transceptores ópticos, alcance-nos livremente.
