Application du SFP28 CWDM 25G dans le réseau fronthaul 5G

Qu’est-ce que le 25G SFP28 CWDM ?

Le 25G SFP28 CWDM (Multiplexage grossier en longueur d’onde ) conceptions d’émetteurs-récepteurs pour le fronthaul 5G, et prend en charge Ethernet 25G et CPRI (Common Public Radio Interface)  /eCPRI (Enhanced Common Public Radio Interface), les liaisons atteignent jusqu’à 10km sur fibre monomode (SMF),  ce qui est entièrement conforme aux normes SFP28 MSA, CPRI et eCPRI. Les longueurs d’onde de 1270nm~1370nm et 1470nm~1570nm sont normalement utilisées.

Fig. 1 - Émetteur-récepteur QSFPTEK 25G SFP28 CWDM

Qu’est-ce que le fronthaul, le middlehaul et le backhaul 5G ?

Réseau 5G de bout en bout comprenant le réseau de transport, le réseau central (CN) et le réseau d’accès radio (RAN). La 5G est l’ère de l’interconnexion de toutes choses. Les téléphones mobiles, les véhicules autonomes, les terminaux de l’Internet des objets, etc. sont connectés au réseau d’accès sans fil 5G via la nouvelle interface radio 5G, puis les signaux sont transmis au CN 5G via le réseau de transport, comme le montre la Fig. 2.

Afin de répondre aux exigences de grande bande passante et de faible latence pour la 5G, le RAN a évolué d’une structure à deux niveaux composée d’une unité de bande de base (BBU) et d’une unité radio distante (RRU) dans le réseau 4G vers une structure à trois niveaux composée d’une unité centralisée (CU), d’une unité distribuée (DU) et d’une unité d’antenne active (AAU). La Fig 3 montre l’évolution de la structure du réseau 4G au réseau 5G.

Selon les différents modes de déploiement, le réseau de transport 5G peut être divisé en fronthaul (AAU vers DU), middlehaul (DU vers CU) et backhaul (CU vers le réseau cœur), comme indiqué à la Fig. 2. Les émetteurs-récepteurs 25G CWDM SFP28 sont capables de prendre en charge une transmission de 10km, couvrant presque tous les scénarios de fronthaul 5G.

Fig. 2 - Fronthaul, middlehaul et backhaul 5G

Fig. 3 - Évolution de la structure du réseau de la 4G à la 5G

Comment le 25G SFP28 CWDM est-il appliqué dans le réseau fronthaul 5G ?

La solution 25G SFP28 CWDM adopte 6/12 longueurs d’onde parmi les 18 longueurs d’onde (de 1271nm à 1611nm) définies par la norme ITU-T G.694.2. La solution 25G CWDM à 6 longueurs d’onde adopte les 6 premières longueurs d’onde courtes  (1271nm~1371nm), en raison de la maturité de la chaîne industrielle et de l’influence moindre de la pénalité de dispersion de l’émetteur (TDP).  Il est devenu consensuel que le côté AAU adopte les longueurs d’onde 1271nm, 1291nm et 1311nm tandis que le côté DU adopte 1331nm, 1351nm et 1371 nm, comme indiqué dans la Fig.4. En outre, le module optique côté AAU doit utiliser des lasers à modulation directe refroidis (DMLs) pour répondre aux applications de qualité industrielle.

Fig. 4 - Solution CWDM SFP28 25G à 6 longueurs d’onde pour fronthaul 5G

La solution CWDM 25G à 12 longueurs d’onde intervient dans une situation de transmission mixte 4G et 5G. Pour améliorer la fiabilité et réduire les coûts des composants, les premières longueurs d’onde de 1271nm~1371nm fonctionnent à un débit de données de 25Gbit/s pour le réseau fronthaul 5G, tandis que les longueurs d’onde suivantes de 1471nm~1571nm fonctionnent à un débit de données de 10Gbit/s pour le réseau fronthaul 4G, comme illustré à la Fig.5. Compte tenu de la mise à niveau progressive de la station de base 4G vers la 5G, le connecteur 25G SFP28 est prioritaire ; par conséquent, la solution à 12 longueurs d’onde est rarement utilisée dans les scénarios réels.

Fig. 5 - Solution 25G CWDM SFP28 à 12 longueurs d’onde pour fronthaul 5G

Les avantages du 25G SFP28 CWDM dans le réseau Fronthaul 5G

La solution de modules optiques pour le fronthaul 5G comprend l’interconnexion directe par fibre optique, CWDM, MWDM, LWDM et DWDM, etc. Par rapport à la solution d’interconnexion directe par fibre optique, la solution d’émetteurs-récepteurs CWDM SFP28 peut réduire efficacement la consommation de ressources en fibre optique et diminuer le coût de construction du réseau. Les solutions MWDM et LWDM offrent des avantages en matière de maintenance, de gestion et de fiabilité par rapport à la solution CWDM SFP28, mais leur chaîne industrielle n’est actuellement pas mature et les coûts techniques sont plus de deux fois supérieurs à ceux du CWDM. Par conséquent, le 25G CWDM revêt une grande importance pour la couverture du réseau fronthaul 5G de manière efficace et économique.

Conclusion

La solution 25G SFP28 CWDM offre des avantages distincts dans la construction de réseaux fronthaul 5G, en particulier dans les situations de pénurie de ressources en fibre, ce qui réduit efficacement le coût de construction et raccourcit le cycle de construction.

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