Aplicación de 25G CWDM SFP28 en red fronthaul 5G

¿Qué es 25G SFP28 CWDM?

El 25G SFP28 CWDM diseños de transceptores (multiplexación por división de longitud de onda gruesa ) para fronthaul 5G, y admite Ethernet 25G y CPRI (Interfaz Pública de Radio Común)  /eCPRI (Interfaz Pública de Radio Común Mejorada), los enlaces alcanzan hasta 10km sobre fibra monomodo (SMF),  lo cual cumple plenamente con los estándares SFP28 MSA, CPRI y eCPRI. Normalmente se utilizan las longitudes de onda de 1270nm~1370nm y 1470nm~1570nm.

Fig. 1 - Transceptor QSFPTEK 25G SFP28 CWDM

¿Qué son el fronthaul, el middlehaul y el backhaul 5G?

Red 5G de extremo a extremo que incluye la red de transporte, la red central (CN) y la red de acceso por radio (RAN). 5G es la era de la interconexión de todas las cosas. Los teléfonos móviles, los vehículos autónomos, los terminales de internet de las cosas, etc. se conectan a la red de acceso inalámbrico 5G a través de la nueva interfaz de radio 5G y, luego, las señales se transmiten a la 5G CN a través de la red de transporte, como se puede ver en la Fig. 2.

Con el fin de cumplir los requisitos de gran ancho de banda y baja latencia para 5G, la RAN ha evolucionado de una estructura de dos niveles de unidad de banda base (BBU) y unidad de radio remota (RRU) en la red 4G a una estructura de tres niveles de unidad centralizada (CU), unidad distribuida (DU) y unidad de antena activa (AAU). La Fig. 3 muestra la evolución de la estructura de la red 4G a la 5G.

Según los diferentes métodos de implementación, la red de transporte 5G puede dividirse en fronthaul (AAU a DU), middlehaul (DU a CU) y backhaul (CU a la red central), como se muestra en la Fig. 2. Se ha demostrado que los transceptores 25G CWDM SFP28 son capaces de admitir transmisión de 10km, cubriendo casi todos los escenarios de fronthaul 5G.

Fig. 2 - Fronthaul, midhaul y backhaul 5G

Fig. 3 - Evolución de la estructura de la red de 4G a 5G

¿Cómo se aplica 25G SFP28 CWDM en la red fronthaul 5G?

La solución 25G SFP28 CWDM adopta 6/12 longitudes de onda de las 18 longitudes de onda (de 1271nm a 1611nm) definidas por el estándar ITU-T G.694.2. La solución 25G CWDM de 6 longitudes de onda adopta las primeras 6 longitudes de onda cortas  (1271nm~1371nm), debido a la madurez de la cadena industrial y la menor influencia de la penalización por dispersión del transmisor (TDP).  Se ha convertido en un consenso que el lado AAU adopte las longitudes de onda de 1271nm, 1291nm y 1311nm, mientras que el lado DU adopta 1331nm, 1351nm y 1371 nm, como se muestra en la Fig.4. Además, el módulo óptico en el lado AAU necesita utilizar láseres de modulación directa refrigerados (DML) para cumplir con aplicaciones de grado industrial.

Fig. 4 - Solución CWDM SFP28 25G de 6 longitudes de onda para fronthaul 5G

La solución CWDM 25G de 12 longitudes de onda se presenta en una situación de transmisión mixta de 4G y 5G. Para mejorar la fiabilidad y reducir los costes de componentes, la primera longitud de onda de 1271nm~1371nm opera a una tasa de datos de 25Gbit/s para la red fronthaul 5G, mientras que las longitudes de onda posteriores de 1471nm~1571nm operan a una tasa de datos de 10Gbit/s para la red fronthaul 4G, como se muestra en la Fig.5. Teniendo en cuenta la actualización fluida de la estación base 4G a 5G, el conector SFP28 25G es la prioridad; por lo tanto, la solución de 12 longitudes de onda rara vez se utiliza en el escenario real.

Fig. 5 - Solución 25G CWDM SFP28 de 12 longitudes de onda para fronthaul 5G

Las ventajas de 25G SFP28 CWDM en la red fronthaul 5G

La solución de módulos ópticos del fronthaul 5G incluye interconexión directa de fibra óptica, CWDM, MWDM, LWDM y DWDM, etc. En comparación con la solución de interconexión directa de fibra óptica, la solución de transceptores CWDM SFP28 puede reducir eficazmente el consumo de recursos de fibra óptica y reducir el costo de construcción de la red. Las soluciones MWDM y LWDM ofrecen ventajas de mantenimiento, gestión y fiabilidad frente a la solución CWDM SFP28, pero su cadena industrial no está madura actualmente y los costos técnicos son más del doble que los de CWDM. En consecuencia, 25G CWDM tiene gran importancia para la cobertura de la red fronthaul 5G de una manera eficiente y económica.

Conclusión

La solución 25G SFP28 CWDM ofrece ventajas claras en la construcción de redes fronthaul 5G, especialmente en situaciones de escasez de recursos de fibra, lo que reduce eficientemente el coste de construcción y acorta el ciclo de construcción.

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