La construcció 5G impulsarà el ràpid creixement de la demanda de mòduls òptics per a telecomunicacions. Pel que fa als requisits dels mòduls òptics 5G, es divideix en tres parts: fronthaul, midhaul i backhaul.
Fronthaul 5G: mòdul òptic 25G/100G
Les xarxes 5G requereixen una densitat de lloc de cèl·lules/estació base més alta, de manera que la demanda de mòduls òptics d'alta velocitat ha augmentat molt.Els mòduls òptics 25G/100G són la solució preferida per a les xarxes fronthaul 5G.Atès que la interfície de protocol eCPRI (interfície de ràdio pública comuna millorada) (la velocitat típica és de 25,16 Gb/s) s'utilitza per transmetre els senyals de banda base de les estacions base 5G, la xarxa fronthaul 5G dependrà en gran mesura dels mòduls òptics 25G.Els operadors estan treballant dur per preparar la infraestructura i els sistemes que facilitin la transició al 5G.En el seu punt àlgid, el 2021, s'espera que el mercat domèstic de mòduls òptics necessaris per 5G arribi als 6.900 milions de RMB, i els mòduls òptics de 25G representen el 76,2%.
Tenint en compte l'entorn complet d'aplicació exterior de 5G AAU, el mòdul òptic 25G utilitzat a la xarxa fronthaul ha de complir el rang de temperatura industrial de -40 °C a +85 °C i els requisits a prova de pols, i la llum grisa de 25G i la llum de color els mòduls es desplegaran segons diferents arquitectures fronthaul utilitzades a les xarxes 5G.
El mòdul òptic gris de 25G té abundants recursos de fibra òptica, de manera que és més adequat per a la connexió directa de fibra òptica punt a punt de fibra òptica.Tot i que el mètode de connexió directa de fibra òptica és senzill i de baix cost, no pot complir funcions de gestió com ara la protecció i la supervisió de la xarxa.Per tant, no pot proporcionar una alta fiabilitat per als serveis uRLLC i consumeix més recursos de fibra òptica.
Els mòduls òptics de color 25G s'instal·len principalment en xarxes WDM passives i WDM/OTN actives, ja que poden proporcionar múltiples connexions AAU a DU mitjançant una sola fibra.La solució WDM passiva consumeix menys recursos de fibra i l'equip passiu és fàcil de mantenir, però encara no pot aconseguir la supervisió, protecció, gestió i altres funcions de la xarxa;El WDM/OTN actiu estalvia recursos de fibra i pot assolir funcions OAM com ara la sobrecàrrega de rendiment i la detecció d'errors i proporcionar protecció de xarxa.Aquesta tecnologia té, naturalment, les característiques d'una amplada de banda gran i un retard baix, però el desavantatge és que el cost de la construcció de la xarxa és relativament elevat.
Els mòduls òptics 100G també es consideren una de les solucions preferides per a les xarxes fronthaul.El 2019, els mòduls òptics 100G i 25G s'han configurat com a instal·lacions estàndard per mantenir-se al dia amb el ràpid desenvolupament dels serveis i comercials 5G.A les xarxes fronthaul que requereixen velocitats més altes, es poden desplegar mòduls òptics 100G PAM4 FR/LR.El mòdul òptic 100G PAM4 FR/LR pot suportar 2 km (FR) o 20 km (LR).
Transmissió 5G: mòdul òptic 50G PAM4
La xarxa de transmissió mitjana 5G té requisits per a mòduls òptics de 50 Gbit/s, i es poden utilitzar mòduls òptics tant en gris com en color.El mòdul òptic 50G PAM4 QSFP28 que utilitza el port òptic LC i la fibra monomode pot duplicar l'ample de banda mitjançant un enllaç de fibra monomode sense instal·lar un filtre per a la multiplexació de divisió de longitud d'ona.Mitjançant l'amplificació compartida del lloc DCM i BBU, es poden transmetre 40 km.La demanda de mòduls òptics 50G prové principalment de la construcció de xarxes portadores 5G.Si les xarxes portadores 5G s'adopten àmpliament, s'espera que el seu mercat arribi a desenes de milions.
Backhaul 5G: mòdul òptic 100G/200G/400G
La xarxa de backhaul 5G haurà de transportar més trànsit que la 4G a causa del major rendiment i de l'ample de banda més gran de la nova ràdio 5G NR.Per tant, la capa de convergència i la capa central de la xarxa de backhaul 5G tenen requisits per als mòduls òptics de color DWDM amb velocitats de 100 Gb/s, 200 Gb/s i 400 Gb/s.El mòdul òptic 100G PAM4 DWDM es desplega principalment a la capa d'accés i la capa de convergència, i pot suportar 60 km a través del T-DCM i l'amplificador òptic compartits.La transmissió de la capa central requereix una gran capacitat i una distància estesa de 80 km, de manera que es requereixen mòduls òptics DWDM coherents 100G/200G/400G per donar suport a la xarxa DWDM central del metro.Ara, el més urgent és la demanda de mòduls òptics 100G de la xarxa 5G.Els proveïdors de serveis necessiten una amplada de banda de 200G i 400G per aconseguir el rendiment necessari per al desplegament de 5G.
En escenaris de transmissió mitjana i backhaul, els mòduls òptics s'utilitzen sovint en sales d'informàtica amb millors condicions de dissipació de calor, de manera que es poden utilitzar mòduls òptics de qualitat comercial.Actualment, la distància de transmissió per sota dels 80 km utilitza principalment mòduls òptics PAM4 de 25 Gb/s NRZ o 50 Gb/s, 100 Gb/s, 200 Gb/s, 400 Gb/s PAM4, i la transmissió de llarga distància per sobre dels 80 km utilitzarà principalment mòduls òptics coherents ( operador únic 100 Gb/s i 400 Gb/s).
En resum, 5G ha promogut el creixement del mercat de mòduls òptics 25G/50G/100G/200G/400G.
Hora de publicació: Jun-03-2021