Z razvojem 5G, veliki podatki, Internet stvari, računalništvo v oblaku in umetna inteligenca, podatkovni promet hitro narašča, in tržni obeti optičnih komunikacij so svetli. Funkcija optičnega modula je fotoelektrična pretvorba. 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: Uporablja se predvsem v lokalnih omrežjih, povezovanje naprav omrežne strojne opreme s pošiljanjem in sprejemanjem podatkovnih signalov.
(2) Fiber Chanel: Uporablja se predvsem v omrežnih povezavah za shranjevanje Fibre Channel v podatkovnih centrih.
(3) Optične povezave: Omrežje IP, ki uporablja tehnologijo prenosa WDM, uporablja se predvsem za prenos paketov IP. Trg telekomunikacij
(4) CWDM/DWDM: V glavnem se uporablja pri medsebojnem povezovanju stikal v podatkovnem centru ter sprednjem prenosu in povratnem prenosu omrežij 5G.
(5)Brezžična prednja povezava: Uporablja se predvsem v omrežju med osnovnopasovno enoto BBU in oddaljeno radijsko enoto RRU v mobilni bazni postaji.
(6) Brezžična povratna povezava: Uporablja se predvsem v omrežju med osnovnopasovno enoto BBU in S-G W/MME v mobilni bazni postaji.
(7) FTT: Fiber do X, x je lahko doma, zgradba , itd. Tehnologije, ki realizirajo FTTx, vključujejo PON, Klicanje, GPON, itd., ki se uporabljajo za povezovanje telekomunikacijskih operaterjev in končnih uporabnikov.
The application of optical modules is mainly telecommunications and data centers.
Podatkovni centri
Podatkovni center je prostor za upravljanje (trgovina, izračunati, izmenjava) podatke. Medsebojno povezovanje podatkovnih centrov je množična izmenjava informacij v realnem času med podatkovnimi centri, in komunikacija z optičnimi vlakni lahko realizira usklajeno delovanje med podatkovnimi centri. Preklopna oprema mora imeti večjo hitrost, manjša poraba energije, in več miniaturizacije, optical modules play a major role. Ker informacijska omrežja temeljijo predvsem na optičnem prenosu signala, medtem ko računanje in analiza temeljita na električnih signalih.
Optical modules can be divided into three categories according to the type of data center communication connection.
1. Podatkovni center in uporabniki: Končni uporabniki dostopajo do oblaka za brskanje po spletnih straneh, pošiljanje in prejemanje e-pošte, pretočni video, itd.
2. Medsebojno povezovanje podatkovnega centra: uporablja se predvsem za replikacijo podatkov, programske in sistemske nadgradnje;
3. Notranji podatkovni center: uporablja se predvsem za shranjevanje in ustvarjanje informacij.
Po statistiki Cisca, notranje komunikacije podatkovnega centra predstavljajo več kot 70% komunikacij podatkovnega 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. Rast povpraševanja po prenosnih hitrostih
2. Rast količinskega povpraševanja
3. Rast povpraševanja po prenosni razdalji
Cena optične povezave je odvisna od optičnega modula in optičnega vlakna. Različne razdalje imajo različne omrežne rešitve. Za medsebojno povezavo na srednje in dolge razdalje, ki je potrebna za komunikacijo v podatkovnem centru, MSA je ustvaril dve revolucionarni rešitvi, PSM4 (Vzporedni enojni način 4 steze) in CWDM4 (Multiplekser z grobo valovno dolžino 4 steze). Ker je uporaba vlaken PSM4 štirikrat večja kot CWDM4, ko je razdalja povezave velika, stroški rešitve CWDM4 so relativno nizki, in je boljša izbira.
Bazna postaja mobilne komunikacije
Osnovna funkcija mobilne komunikacijske bazne postaje je, da deluje kot posredniška naprava, ki povezuje brezžične komunikacijske naprave, kot so mobilni telefoni, z brezžičnim komunikacijskim omrežjem.. Je oblika radijske postaje. To je radijska sprejemno-sprejemna postaja, ki prenaša informacije z informacijskimi terminali, kot so mobilni telefoni, prek mobilnega komunikacijskega preklopnega centra na nekaterih območjih radijske pokritosti..
Za bazno postajo omrežja 4G, v glavnem je oprema RRU in BBU. Uresničiti medsebojno povezavo obeh naprav, 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 in 10G SFP+, itd.
Pasivni sistem delitve valovnih dolžin
Pasivni sistemi WDM se večinoma uporabljajo v metropolitanskih omrežjih, hrbtenična omrežja, in prostrana omrežja. Pasivni WDM predstavlja največji delež tehničnih rešitev, ki se uporabljajo v 5G front-haul.
Pasivni sistem delitve valovnih dolžin je sestavljen iz barvnih svetlobnih modulov, multiplekserji, in optična vlakna. CWDM and DWDM optical modules are called color light modules, and conventional single-mode and multi-mode optical modules are called gray light modules.
Temeljno načelo pasivnega sistema delitve valovnih dolžin je tehnologija WDM, in priključitev zunanjega multiplekserja z delitvijo valovnih dolžin. Multiplekser z delitvijo valovnih dolžin lahko združi optične signale različnih valovnih dolžin skupaj in jih prenese skozi eno samo vlakno. Multiplekser z delitvijo valovnih dolžin lahko loči te optične signale z različnimi valovnimi dolžinami na sprejemnem koncu, s čimer prihranite vire vlaken.
Kot primer vzamemo sistem za multipleksiranje valovne dolžine CWDM, vstavite optični modul CWDM v stikalo, in uporabite mostiček za povezavo optičnega modula CWDM in multiplekserja z delitvijo valovnih dolžin CWDM ali OADM za delo.
Shranjevalno omrežje SAN/NAS
Zaradi hitrega razvoja interneta in omrežnih aplikacij, povečalo se je število vrst podatkov, ki jih obdeluje sistem za shranjevanje podatkov, and the data information storage system is facing enormous challenges. NAS(Omrežni pomnilnik) in SAN(Storage Area Network) zagotavlja najučinkovitejšo rešitev za centralizirano upravljanje podatkov. Ker lahko napravo za shranjevanje podatkov ločijo od omrežja in gostiteljskega sistema, informacijske podatke upravlja centralno in ima dobro razširljivost.
Funkcija pomnilniškega omrežja SAN/NAS je shranjevanje podatkov. Med njimi, omrežje SAN je v glavnem sestavljeno iz strežnikov, Fibre Channel stikala, naprave za shranjevanje, in nosilci prenosa (optical modules, mostički za optična vlakna); pomnilniško omrežje NAS je v glavnem sestavljeno iz pomnilnika NAS, stikala, terminalska oprema (računalniki), nosilci prenosa (optical modules, optična vlakna) skakalec). 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.
5Nosilno omrežje G
Prihod 5G prinaša neomejene poslovne priložnosti za optično komunikacijo. Optical modules based on 5G base stations have become a research hotspot in the past two years. Omrežje 5G je sestavljeno iz treh delov, dostopovno omrežje, nosilno omrežje, in jedrno omrežje. Nosilno omrežje 5G je na splošno razdeljeno na sloj metro dostopa, plast združevanja metroja, jedrni sloj metroja/provincialni glavni vod, in uresničuje funkcije front-haul in mid-backhaul storitev 5G. The devices at each layer mainly rely on optical modules to achieve interconnection.
Tipični scenariji uporabe 5G front-haul vključujejo neposredno povezavo z optičnimi vlakni, pasivni WDM, in aktivno WDM/optično transportno omrežje (OTN)/slice packet network (SPN).
Scenariji neposredne povezave z optičnimi vlakni običajno uporabljajo module sive svetlobe 25 Gb/s, ki podpira dvosmerne tipe z dvema vlaknoma in dvosmerne vrste z enim vlaknom, v glavnem vključuje dve razdalji prenosa 300 m in 10 km. Pasivni scenariji WDM vključujejo predvsem pasivni WDM od točke do točke in WDM-PON, itd. Uporabite par ali eno optično vlakno za vzpostavitev povezave med več AAU in DU, in potrebni so barvni svetlobni moduli 10 Gb/s ali 25 Gb/s.
V aktivnih scenarijih WDM/OTN, 10Med napravami AAU/DU in WDM/OTN/SPN so potrebni sivi svetlobni moduli Gb/s ali 25 Gb/s na kratke razdalje. Dvosmerni dvosmerni ali enovlakneni dvosmerni barvni svetlobni moduli s hitrostmi N × 10/25/50/100 Gb/s so potrebni med napravami WDM/OTN/SPN.
V zunanjem delovnem okolju, sprednji optični modul mora ustrezati industrijskemu temperaturnemu območju od -40 °C do +85 °C in biti odporen proti prahu. The demand for 5G optical modules much exceeds that of 4G optical modules, especially front-haul optical modules, ki imajo lahko zelo veliko povpraševanje, zato je nadzor nad stroški tudi eno od vprašanj, ki jih je treba upoštevati.
5G backhaul uporablja predvsem 25G, 50G, 100G, 200G, and 400G optical modules, ki podpirajo CPRI, eCPRI, Ethernet, OTN, ter drugi vmesniški protokoli in NRZ, PAM4, DMT, in druge oblike modulacije.
5Srednji prenos G lahko uporablja obstoječe zrele optične naprave 25G in uporabi tehnologijo PAM4 za podvojitev pasovne širine optičnih naprav. Razdalja prenosa 10 km in 40 km bo pokrivala več kot 90% aplikacijskih scenarijev, in razdalja prenosa več kot 80 km bo uporabljala koherentno tehnologijo.
Zaključek
Predstavili smo se 5 Application Scenarios of Optical Modules in this article, Podatkovni centri, Bazna postaja mobilne komunikacije, Pasivni sistemi delitve valovnih dolžin, Omrežja za shranjevanje SAN/NAS, in nosilna omrežja 5G. V katerem scenariju uporabe se uporablja vaš optični modul? Aerech Networks is a leading provider of optical transceivers, if any questions, let us know.
