Applicazione 25G CWDM SFP28 nella rete fronthaul 5G

Che cos'è 25G SFP28 CWDM?

Il 25G SFP28 CWDM I design dei ricetrasmettitori (Coarse wavelength division multiplexing ) per il fronthaul 5G supportano 25G Ethernet e CPRI (Common Public Radio Interface)  /eCPRI (Enhanced Common Public Radio Interface); i collegamenti raggiungono fino a 10km su fibra monomodale (SMF),  pienamente conformi agli standard SFP28 MSA, CPRI ed eCPRI. Le lunghezze d'onda di 1270nm~1370nm e 1470nm~1570nm sono normalmente utilizzate.

Fig. 1 - Transceiver QSFPTEK 25G SFP28 CWDM

Che cosa sono il fronthaul, il middlehaul e il backhaul 5G?

Rete 5G end-to-end che include la rete di trasporto, la core network (CN) e la radio access network (RAN). Il 5G è l'era dell'interconnessione di ogni cosa. Telefoni cellulari, veicoli autonomi, terminali internet of things, ecc. sono collegati alla rete di accesso wireless 5G tramite la nuova interfaccia radio 5G, quindi i segnali vengono trasmessi alla 5G CN attraverso la rete di trasporto, come mostrato in Fig. 2.

Per soddisfare i requisiti di ampia larghezza di banda e bassa latenza per il 5G, la RAN si è evoluta da una struttura a due livelli composta da unità in banda base (BBU) e unità radio remota (RRU) nella rete 4G a una struttura a tre livelli composta da unità centralizzata (CU), unità distribuita (DU) e unità antenna attiva (AAU). La Fig 3 mostra l'evoluzione della struttura dalla rete 4G alla rete 5G.

In base ai diversi metodi di implementazione, la rete di trasporto 5G può essere suddivisa in fronthaul (da AAU a DU), middlehaul (da DU a CU) e backhaul (da CU alla rete core), come mostrato in Fig. 2. I transceiver 25G CWDM SFP28 si sono dimostrati in grado di supportare una trasmissione di 10km, coprendo quasi tutti gli scenari di fronthaul 5G.

Fig. 2 - Front-haul, Middle-haul e Back-haul 5G

Fig. 3 - Evoluzione della struttura dalla rete 4G alla rete 5G

Come viene applicato il 25G SFP28 CWDM nella rete fronthaul 5G?

La soluzione 25G SFP28 CWDM adotta 6/12 lunghezze d'onda tra le 18 lunghezze d'onda (da 1271nm a 1611nm) definite dallo standard ITU-T G.694.2. La soluzione 25G CWDM a 6 lunghezze d'onda adotta le prime 6 lunghezze d'onda corte  (1271nm~1371nm), grazie alla maturità della filiera industriale e alla minore influenza della penalità di dispersione del trasmettitore (TDP).  È ormai opinione condivisa che il lato AAU adotti le lunghezze d'onda 1271nm, 1291nm e 1311nm, mentre il lato DU adotti 1331nm, 1351nm e 1371 nm, come mostrato nella Fig.4. Inoltre, il modulo ottico sul lato AAU deve utilizzare laser a modulazione diretta raffreddati (DML) per soddisfare le applicazioni di livello industriale.

Fig. 4 - Soluzione CWDM SFP28 25G a 6 lunghezze d'onda per fronthaul 5G

La soluzione CWDM 25G a 12 lunghezze d'onda si presenta in una situazione di trasmissione mista 4G e 5G. Per migliorare l'affidabilità e ridurre i costi dei componenti, la prima lunghezza d'onda di 1271nm~1371nm opera a una velocità dati di 25Gbit/s per la rete fronthaul 5G, mentre le successive lunghezze d'onda 1471nm~1571nm operano a una velocità dati di 10Gbit/s per la rete fronthaul 4G, come mostrato nella Fig.5. Tenendo conto dell'aggiornamento graduale della stazione base 4G al 5G, il connettore 25G SFP28 è prioritario; pertanto, la soluzione a 12 lunghezze d'onda è raramente utilizzata nello scenario reale.

Fig. 5 - Soluzione 25G CWDM SFP28 a 12 lunghezze d'onda per fronthaul 5G

I vantaggi di 25G SFP28 CWDM nella rete fronthaul 5G

La soluzione con moduli ottici per il fronthaul 5G include l'interconnessione diretta in fibra ottica, CWDM, MWDM, LWDM e DWDM, ecc. Rispetto alla soluzione di interconnessione diretta in fibra ottica, la soluzione con transceiver CWDM SFP28 può ridurre efficacemente il consumo di risorse di fibra ottica e ridurre i costi di costruzione della rete. Le soluzioni MWDM e LWDM offrono vantaggi in termini di manutenzione, gestione e affidabilità rispetto alla soluzione CWDM SFP28, ma la loro filiera industriale non è attualmente matura e i costi tecnici sono più che doppi rispetto a quelli del CWDM. Di conseguenza, 25G CWDM ha grande importanza per la copertura della rete fronthaul 5G in modo efficiente ed economico.

Conclusione

La soluzione 25G SFP28 CWDM offre vantaggi distinti nella costruzione di reti fronthaul 5G, specialmente in situazioni di carenza di risorse in fibra, riducendo efficacemente i costi di costruzione e abbreviando il ciclo di costruzione.

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