בעידן ה-5G, מודולים אופטיים חוזרים לצמוח בשוק הטלקומוניקציה

בניית 5G תניע את הגידול המהיר בביקוש למודולים אופטיים לטלקומוניקציה. מבחינת דרישות המודול האופטי של 5G, הוא מחולק לשלושה חלקים: fronthaul, midhaul ו-backhaul.

חזית 5G: מודול אופטי 25G/100G

רשתות 5G דורשות צפיפות גבוהה יותר של תחנת בסיס/אתר סלולרי, כך שהביקוש למודולים אופטיים מהירים גדל מאוד.מודולים אופטיים של 25G/100G הם הפתרון המועדף עבור רשתות חזית 5G.מכיוון שממשק פרוטוקול eCPRI (ממשק רדיו ציבורי משותף משופר) (קצב טיפוסי הוא 25.16Gb/s) משמש להעברת אותות פס הבסיס של תחנות בסיס 5G, רשת ה-5G הקדמית תסתמך במידה רבה על מודולים אופטיים של 25G.המפעילים עובדים קשה כדי להכין תשתיות ומערכות כדי להקל על המעבר ל-5G.בשיאו, בשנת 2021, שוק המודולים האופטיים הנדרשים ל-5G המקומי צפוי להגיע ל-6.9 מיליארד יואן, כאשר מודולים אופטיים של 25G מהווים 76.2%.

בהתחשב בסביבת היישומים החיצונית המלאה של 5G AAU, המודול האופטי 25G המשמש ברשת הקדמית צריך לעמוד בטווח הטמפרטורות התעשייתי של -40°C עד +85°C ודרישות עמידה בפני אבק, ואת האור האפור והצבעוני של 25G מודולים ייפרסו בהתאם לארכיטקטורות חזיתיות שונות המשמשות ברשתות 5G.

למודול האופטי האפור 25G יש משאבי סיבים אופטיים בשפע, כך שהוא מתאים יותר לחיבור סיב אופטי נקודתי לנקודה.למרות ששיטת החיבור הישיר של סיבים אופטיים היא פשוטה ובעלות נמוכה, היא אינה יכולה לעמוד בפונקציות ניהול כגון הגנה על רשת וניטור.לכן, הוא אינו יכול לספק מהימנות גבוהה עבור שירותי uRLLC וצורך יותר משאבי סיבים אופטיים.

מודולים אופטיים צבעוניים 25G מותקנים בעיקר ברשתות WDM פסיביות ו-WDM/OTN אקטיביות, מכיוון שהם יכולים לספק מספר חיבורי AAU ל-DU באמצעות סיב אחד.פתרון ה-WDM הפאסיבי צורך פחות משאבי סיבים, וציוד פסיבי קל לתחזוקה, אך הוא עדיין לא יכול להשיג ניטור רשת, הגנה, ניהול ופונקציות אחרות;WDM/OTN פעיל חוסך משאבי סיבים ויכול להשיג פונקציות OAM כגון תקורה ביצועים וזיהוי תקלות, וספק הגנה על רשת.לטכנולוגיה הזו יש באופן טבעי מאפיינים של רוחב פס גדול ועיכוב נמוך, אך החיסרון הוא שעלות בניית הרשת גבוהה יחסית.

מודולים אופטיים של 100G נחשבים גם לאחד הפתרונות המועדפים עבור רשתות חזיתיות.בשנת 2019, מודולים אופטיים של 100G ו-25G הוקמו כמתקנים סטנדרטיים כדי לעמוד בקצב ההתפתחות המהירה של מסחר ושירותי 5G.ברשתות קדמיות הדורשות מהירויות גבוהות יותר, ניתן לפרוס מודולים אופטיים של 100G PAM4 FR/LR.המודול האופטי 100G PAM4 FR/LR יכול לתמוך ב-2 ק"מ (FR) או 20 ק"מ (LR).

שידור 5G: מודול אופטי 50G PAM4

לרשת 5G אמצע שידור יש דרישות עבור מודולים אופטיים של 50Gbit/s, וניתן להשתמש גם במודולים אופטיים בצבע אפור וגם בצבע.המודול האופטי 50G PAM4 QSFP28 המשתמש ביציאת LC וסיבים במצב יחיד יכול להכפיל את רוחב הפס דרך קישור סיבים במצב יחיד מבלי להתקין מסנן לריבוי חלוקת אורך גל.באמצעות ההגברה המשותפת של אתר DCM ו-BBU, ניתן לשדר 40 ק"מ.הביקוש למודולים אופטיים של 50G נובע בעיקר מבניית רשתות נושאות 5G.אם רשתות נושאות 5G יאומצו באופן נרחב, השוק שלה צפוי להגיע לעשרות מיליונים.

5G backhaul: 100G/200G/400G מודול אופטי

רשת ה-5G backhaul תצטרך לשאת יותר תעבורה מ-4G בגלל הביצועים הגבוהים יותר ורוחב הפס הגבוה יותר של 5G NR רדיו חדש.לכן, לשכבת ההתכנסות ולשכבת הליבה של רשת ה-5G יש דרישות למודולים אופטיים צבעוניים DWDM עם מהירויות של 100Gb/s, 200Gb/s ו-400Gb/s.המודול האופטי 100G PAM4 DWDM נפרס בעיקר בשכבת הגישה ובשכבת ההתכנסות, ויכול לתמוך 60 ק"מ דרך ה-T-DCM המשותף והמגבר האופטי.העברת שכבת הליבה דורשת קיבולת גבוהה ומרחק מורחב של 80 ק"מ, ולכן נדרשים מודולים אופטיים קוהרנטיים של 100G/200G/400G כדי לתמוך ברשת DWDM ליבת המטרו.כעת, הדבר הדחוף ביותר הוא הדרישה של רשת 5G למודולים אופטיים של 100G.ספקי שירות צריכים רוחב פס של 200G ו-400G כדי להשיג את התפוקה הנדרשת לפריסת 5G.

בתרחישים של שידור אמצע ו-backhaul, לעתים קרובות נעשה שימוש במודולים אופטיים בחדרי מחשב עם תנאי פיזור חום טובים יותר, כך שניתן להשתמש במודולים אופטיים בדרגה מסחרית.נכון לעכשיו, מרחק השידור מתחת ל-80 ק"מ משתמש בעיקר במודולים אופטיים של 25Gb/s NRZ או 50Gb/s, 100Gb/s, 200Gb/s, 400Gb/s PAM4, והשידור למרחקים ארוכים מעל 80 ק"מ ישתמש בעיקר במודולים אופטיים קוהרנטיים ( ספק יחיד 100Gb/s ו-400Gb/s).

לסיכום, 5G קידם את הצמיחה של שוק המודולים האופטיים 25G/50G/100G/200G/400G.