Der 5G-Aufbau wird das schnelle Wachstum der Nachfrage nach optischen Modulen für die Telekommunikation vorantreiben. Die Anforderungen an optische 5G-Module sind in drei Teile unterteilt: Fronthaul, Midhaul und Backhaul.
5G-Fronthaul: 25G/100G optisches Modul
5G-Netzwerke erfordern eine höhere Basisstations-/Zellenstandortdichte, sodass die Nachfrage nach optischen Hochgeschwindigkeitsmodulen stark gestiegen ist.Optische 25G/100G-Module sind die bevorzugte Lösung für 5G-Fronthaul-Netzwerke.Da die eCPRI-Protokollschnittstelle (enhanced Common Public Radio Interface) (typische Rate beträgt 25,16 Gbit/s) zur Übertragung der Basisbandsignale von 5G-Basisstationen verwendet wird, wird das 5G-Fronthaul-Netzwerk stark auf optische 25G-Module angewiesen sein.Die Betreiber arbeiten hart daran, Infrastruktur und Systeme vorzubereiten, um den Übergang zu 5G zu erleichtern.Auf dem Höhepunkt im Jahr 2021 wird der inländische Markt für 5G-erforderliche optische Module voraussichtlich 6,9 Milliarden RMB erreichen, wobei 25G-optische Module einen Anteil von 76,2 % ausmachen.
Unter Berücksichtigung der gesamten Außenanwendungsumgebung von 5G AAU muss das im Fronthaul-Netzwerk verwendete optische 25G-Modul den industriellen Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C und Staubdichtigkeitsanforderungen sowie das 25G-Graulicht und Farblicht erfüllen Module werden entsprechend unterschiedlicher Fronthaul-Architekturen bereitgestellt, die in 5G-Netzwerken verwendet werden.
Das graue optische 25G-Modul verfügt über reichlich Glasfaserressourcen und eignet sich daher besser für die direkte Punkt-zu-Punkt-Glasfaserverbindung.Obwohl die direkte Glasfaserverbindungsmethode einfach und kostengünstig ist, kann sie Verwaltungsfunktionen wie Netzwerkschutz und -überwachung nicht erfüllen.Daher kann es keine hohe Zuverlässigkeit für uRLLC-Dienste bieten und verbraucht mehr Glasfaserressourcen.
Optische 25G-Farbmodule werden hauptsächlich in passiven WDM- und aktiven WDM/OTN-Netzwerken installiert, da sie über eine einzige Glasfaser mehrere AAU-zu-DU-Verbindungen bereitstellen können.Die passive WDM-Lösung verbraucht weniger Glasfaserressourcen und passive Geräte sind leicht zu warten, können aber dennoch keine Netzwerküberwachung, Schutz, Verwaltung und andere Funktionen erfüllen;Aktives WDM/OTN spart Glasfaserressourcen und kann OAM-Funktionen wie Leistungs-Overhead und Fehlererkennung erreichen und Netzwerkschutz bieten.Diese Technologie zeichnet sich natürlich durch eine große Bandbreite und eine geringe Verzögerung aus, hat jedoch den Nachteil, dass die Kosten für den Netzwerkaufbau relativ hoch sind.
Optische 100G-Module gelten auch als eine der bevorzugten Lösungen für Fronthaul-Netzwerke.Im Jahr 2019 wurden optische 100G- und 25G-Module als Standardinstallationen eingerichtet, um mit der rasanten Entwicklung von 5G-Werbung und -Diensten Schritt zu halten.In Fronthaul-Netzwerken, die höhere Geschwindigkeiten erfordern, können optische 100G PAM4 FR/LR-Module eingesetzt werden.Das optische 100G PAM4 FR/LR-Modul kann 2 km (FR) oder 20 km (LR) unterstützen.
5G-Übertragung: 50G PAM4 optisches Modul
Das 5G-Mittelübertragungsnetz stellt Anforderungen an optische 50-Gbit/s-Module, und es können sowohl graue als auch farbige optische Module verwendet werden.Das optische 50G PAM4 QSFP28-Modul mit optischem LC-Port und Singlemode-Glasfaser kann die Bandbreite über eine Singlemode-Glasfaserverbindung verdoppeln, ohne einen Filter für Wellenlängenmultiplex zu installieren.Durch die gemeinsame DCM- und BBU-Standortverstärkung können 40 km übertragen werden.Die Nachfrage nach optischen 50G-Modulen ergibt sich hauptsächlich aus dem Aufbau von 5G-Trägernetzen.Wenn 5G-Trägernetze weit verbreitet sind, wird ihr Markt voraussichtlich mehrere zehn Millionen erreichen.
5G-Backhaul: 100G/200G/400G optisches Modul
Das 5G-Backhaul-Netzwerk muss aufgrund der höheren Leistung und der höheren Bandbreite des neuen 5G-NR-Radios mehr Datenverkehr als 4G übertragen.Daher stellen die Konvergenzschicht und die Kernschicht des 5G-Backhaul-Netzwerks Anforderungen an optische DWDM-Farbmodule mit Geschwindigkeiten von 100 Gbit/s, 200 Gbit/s und 400 Gbit/s.Das optische 100G-PAM4-DWDM-Modul wird hauptsächlich in der Zugriffsschicht und der Konvergenzschicht eingesetzt und kann über das gemeinsame T-DCM und den optischen Verstärker 60 km unterstützen.Die Übertragung auf der Kernschicht erfordert eine hohe Kapazität und eine größere Entfernung von 80 km. Daher sind kohärente optische 100G/200G/400G-DWDM-Module erforderlich, um das Metro-Kern-DWDM-Netzwerk zu unterstützen.Am dringendsten ist nun die Nachfrage des 5G-Netzwerks nach optischen 100G-Modulen.Dienstanbieter benötigen 200G- und 400G-Bandbreite, um den für die 5G-Bereitstellung erforderlichen Durchsatz zu erreichen.
In Mid-Transmission- und Backhaul-Szenarien werden optische Module häufig in Computerräumen mit besseren Wärmeableitungsbedingungen verwendet, sodass optische Module in kommerzieller Qualität verwendet werden können.Derzeit werden für die Übertragungsentfernung unter 80 km hauptsächlich optische PAM4-Module mit 25 Gbit/s NRZ oder 50 Gbit/s, 100 Gbit/s, 200 Gbit/s, 400 Gbit/s verwendet, und für die Fernübertragung über 80 km werden hauptsächlich kohärente optische Module verwendet ( Einzelträger 100 Gbit/s und 400 Gbit/s).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass 5G das Wachstum des Marktes für optische 25G/50G/100G/200G/400G-Module gefördert hat.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 03.06.2021