Med utvecklingen av 5G, big data, Internet of Things, cloud computing och artificiell intelligens, datatrafiken växer snabbt, och marknadsutsikterna för optisk kommunikation är ljusa. Funktionen hos den optiska modulen är fotoelektrisk omvandling. 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: Används främst i lokala nätverk, ansluta nätverkshårdvaruenheter genom att skicka och ta emot datasignaler.
(2) Fiber Chanel: Används huvudsakligen i Fibre Channel-lagringsnätverkslänkar i datacenter.
(3) Optiska sammankopplingar: IP-nätverk med WDM-överföringsteknik, används främst för överföring av IP-paket. Telekommarknaden
(4) CWDM/DWDM: Används huvudsakligen vid sammankoppling av switchar inom datacentret och fronthaul och backhaul av 5G-nätverk.
(5)Trådlös fronthaul: Används huvudsakligen i nätverket mellan basbandsenheten BBU och fjärrradioenheten RRU i den mobila basstationen.
(6) Trådlös backhaul: Används huvudsakligen i nätverket mellan basbandsenheten BBU och S-G W/MME i den mobila basstationen.
(7) FTT: Fiber till X, x kan vara hemma, byggnad , etc. Teknikerna som realiserar FTTx inkluderar PON, Kallelse, GPON, etc., som används för att koppla samman teleoperatörer och slutanvändare.
The application of optical modules is mainly telecommunications and data centers.
Datacenter
Ett datacenter är en plats att hantera (Lagra, beräkna, utbyta) data. Datacentersammankoppling är massutbyte av information i realtid mellan datacenter, och optisk fiberkommunikation kan realisera samordnad drift mellan datacenter. Växlingsutrustning måste ha högre hastighet, lägre strömförbrukning, och mer miniatyrisering, optical modules play a major role. Eftersom informationsnät huvudsakligen bygger på optisk signalöverföring, medan beräkning och analys baseras på elektriska signaler.
Optical modules can be divided into three categories according to the type of data center communication connection.
1. Datacenter och användare: Slutanvändare får tillgång till molnet för att surfa på webbsidor, skicka och ta emot e-post, streama video, etc.
2. Sammankoppling av datacenter: används främst för datareplikering, mjukvara och systemuppgraderingar;
3. Datacenter internt: används främst för informationslagring och generering.
Enligt Ciscos statistik, datacenter internkommunikation står för mer än 70% av 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. Tillväxt i efterfrågan på överföringshastigheter
2. Tillväxt efterfrågan på kvantitet
3. Tillväxt i efterfrågan på överföringsavstånd
Kostnaden för den optiska fiberlänken beror på den optiska modulen och den optiska fibern. Olika avstånd har olika nätverkslösningar. För den mellan- och långdistanssammankoppling som krävs för datacenterkommunikation, MSA har skapat två revolutionerande lösningar, PSM4 (Parallellt enkelläge 4 körfält) och CWDM4 (Coarse Wavelength Division Multiplexer 4 körfält). Eftersom användningen av PSM4-fiber är fyra gånger så stor som för CWDM4, när avståndet till länken är långt, kostnaden för CWDM4-lösningen är relativt låg, och det är ett bättre val.
Mobil kommunikationsbasstation
Kärnfunktionen för den mobila kommunikationsbasstationen är att fungera som en mellanliggande enhet som ansluter trådlösa kommunikationsenheter såsom mobiltelefoner till det trådlösa kommunikationsnätverket. Det är en form av radiostation. Det är en radiotransceiverstation som sänder information med informationsterminaler såsom mobiltelefoner genom en mobilkommunikationsväxel i vissa radiotäckningsområden.
För 4G-nätverksbasstation, det finns främst RRU- och BBU-utrustning. För att förverkliga sammankopplingen av de två enheterna, 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 och 10G SFP+, etc.
Passiv våglängdsdelningssystem
Passiva WDM-system används främst i storstadsnätverk, stomnät, och breda nätverk. Passiv WDM står för den högsta andelen av de tekniska lösningar som används i 5G front-haul.
Det passiva våglängdsdelningssystemet består av färgljusmoduler, multiplexorer, och optiska fibrer. CWDM and DWDM optical modules are called color light modules, and conventional single-mode and multi-mode optical modules are called gray light modules.
Kärnprincipen för ett passivt våglängdsdelningssystem är WDM-teknik, och anslutning av en extern våglängdsmultiplexor. En våglängdsmultiplexer kan koppla optiska signaler med olika våglängder tillsammans och sända dem genom en enda fiber. Våglängdsmultiplexern kan separera dessa optiska signaler med olika våglängder vid den mottagande änden, sparar därmed fiberresurser.
Med CWDM-våglängdsmultiplexeringssystemet som ett exempel, sätt in den optiska CWDM-modulen i switchen, och använd bygeln för att ansluta den optiska CWDM-modulen och CWDM-våglängdsmultiplexern eller OADM för att fungera.
SAN/NAS-lagringsnätverk
På grund av den snabba utvecklingen av Internet och nätverksapplikationer, de typer av data som behandlas av datainformationslagringssystemet har ökat, and the data information storage system is facing enormous challenges. NAS(Nätverksanslutet lagringsutrymme) och SAN(Storage Area Network) tillhandahålla den mest effektiva lösningen för centraliserad datahantering. Eftersom de kan separera datainformationslagringsenheten från nätverket och värdsystemet, den hanterar informationsdata centralt och har god skalbarhet.
SAN/NAS-lagringsnätverkets funktion är att lagra data. Bland dem, SAN-nätverket består huvudsakligen av servrar, Fiber Channel switchar, lagringsenheter, och transmissionsbärare (optical modules, optiska fiberbyglar); NAS-lagringsnätverket består huvudsakligen av NAS-lagring, växlar, terminalutrustning (datorer), transmissionsbärare (optical modules, optiska fibrer) hoppare). Please note that the SAN network uses Fibre Channel optical modules and needs to support the FC(Fiberkanal) protokoll. The optical modules used in the NAS storage network are only required to comply with the Ethernet protocol.
5G Bärarnätverk
Ankomsten av 5G ger obegränsade affärsmöjligheter för optisk kommunikation. Optical modules based on 5G base stations have become a research hotspot in the past two years. 5G-nätverket består av tre delar, accessnätet, bärarnätverket, och kärnnätet. 5G-bärarnätverket är i allmänhet uppdelat i tunnelbaneaccessskikt, tunnelbaneaggregationsskikt, tunnelbanekärnskikt/provinsial stambana, och realiserar front-haul- och mid-backhaul-funktionerna för 5G-tjänster. The devices at each layer mainly rely on optical modules to achieve interconnection.
Typiska tillämpningsscenarier för 5G front-haul inkluderar direktanslutning av optisk fiber, passiv WDM, och aktivt WDM/optiskt transportnätverk (OTN)/skiva paketnätverk (SPN).
Scenarier för direkt anslutning av optisk fiber använder i allmänhet 25 Gb/s gråljusmoduler, som stöder dubbel-fiber dubbelriktade och enkelfiber dubbelriktade typer, huvudsakligen inklusive två överföringssträckor på 300m och 10km. Passiva WDM-scenarier inkluderar huvudsakligen punkt-till-punkt passiv WDM och WDM-PON, etc. Använd ett par eller en optisk fiber för att realisera kopplingen mellan flera AAU och DU, och 10Gb/s eller 25Gb/s färgljusmoduler krävs.
I aktiva WDM/OTN-scenarier, 10Gb/s eller 25 Gb/s kortdistans gråljusmoduler krävs mellan AAU/DU och WDM/OTN/SPN-enheter. Dubbelfiber dubbelriktade eller enkelfiber dubbelriktade färgljusmoduler med hastigheter på N×10/25/50/100 Gb/s krävs mellan WDM/OTN/SPN-enheter.
I utomhusarbetsmiljön, den front-haul optiska modulen måste uppfylla det industriella temperaturområdet -40°C till +85°C och vara dammtät. The demand for 5G optical modules much exceeds that of 4G optical modules, especially front-haul optical modules, som kan ha mycket stor efterfrågan, så kostnadskontroll är också en av de frågor som måste beaktas.
5G backhaul använder huvudsakligen 25G, 50G, 100G, 200G, and 400G optical modules, som stöder CPRI, eCPRI, Ethernet, OTN, och andra gränssnittsprotokoll och NRZ, PAM4, DMT, och andra moduleringsformat.
5G mid-transmission kan använda de befintliga mogna 25G optiska enheterna och ta PAM4-teknik för att fördubbla bandbredden för optiska enheter. Överföringsavståndet på 10 km och 40 km kommer att täcka mer än 90% av tillämpningsscenarierna, och överföringsavståndet på mer än 80 km kommer att använda koherent teknik.
Slutsats
Vi introducerade 5 Application Scenarios of Optical Modules in this article, Datacenter, Mobil kommunikationsbasstation, Passiva våglängdsdelningssystem, SAN/NAS-lagringsnätverk, och 5G Bearer-nätverk. Vilket applikationsscenario används din optiska modul i? Aerech Networks is a leading provider of optical transceivers, if any questions, let us know.
