5Gフロントホールネットワークにおける25G CWDM SFP28の応用

25G SFP28 CWDMとは何ですか？

その 25G SFP28 CWDM 5Gフロントホール向けの（Coarse wavelength division multiplexing）トランシーバー設計で、25G EthernetおよびCPRI（Common Public Radio Interface）  /eCPRI（Enhanced Common Public Radio Interface）をサポートし、シングルモードファイバー（SMF）上でリンク距離は最大10kmに達し、  SFP28 MSA、CPRIおよびeCPRI規格に完全準拠しています。通常、1270nm~1370nmおよび1470nm~1570nmの波長が使用されます。

図1 - QSFPTEK 25G SFP28 CWDMトランシーバー

5Gフロントホール、ミドルホール、バックホールとは何ですか？

トランスポートネットワーク、コアネットワーク（CN）、無線アクセスネットワーク（RAN）を含む5Gエンドツーエンドネットワーク。5Gは、あらゆるモノが相互接続される時代です。携帯電話、自動運転車、モノのインターネット端末などは、5G新無線インターフェースを介して5G無線アクセスネットワークに接続され、その後、信号はトランスポートネットワークを介して5G CNに伝送されます。これは図2に示されています。

5Gにおける広帯域幅と低遅延の要件を満たすため、RANは4Gネットワークのベースバンドユニット（BBU）とリモート無線ユニット（RRU）からなる2階層構造から、集中ユニット（CU）、分散ユニット（DU）、アクティブアンテナユニット（AAU）からなる3階層構造へと進化しました。図3は、4Gから5Gネットワークへの構造の進化を示しています。

展開方式の違いにより、5Gトランスポートネットワークは、図2に示すように、フロントホール（AAUからDU）、ミドルホール（DUからCU）、バックホール（CUからコアネットワーク）に分けられます。25G CWDM SFP28トランシーバーは10kmの伝送をサポートできることが実証されており、5Gフロントホールのほぼすべてのシナリオをカバーします。

図2 - 5Gフロントホール、ミドルホール、バックホール

図3 - 4Gから5Gネットワークへの構造進化

25G SFP28 CWDMは5Gフロントホールネットワークでどのように活用されていますか？

25G SFP28 CWDMソリューションは、ITU-T G.694.2標準で定義された18波長（1271nmから1611nm）のうち6/12波長を採用しています。6波長25G CWDMソリューションは、業界チェーンの成熟度と送信機分散ペナルティ（TDP）の影響が小さいことから、最初の6つの短波長 （1271nm~1371nm）を採用しています。 図4に示すように、AAU側は1271nm、1291nm、1311nmの波長を採用し、DU側は1331nm、1351nm、1371 nmを採用することが合意となっています。さらに、AAU側の光モジュールは、産業グレードのアプリケーションに対応するため、冷却型直接変調レーザー（DML）を使用する必要があります。

図4 - 5Gフロントホール向け25G CWDM SFP28 6波長ソリューション

12波長25G CWDMソリューションは、4Gと5Gが混在する伝送環境に対応します。信頼性を向上させ、コンポーネントコストを削減するため、前半の1271nm~1371nmの波長は5Gフロントホールネットワーク向けに25Gbit/sのデータレートで動作し、後半の1471nm~1571nmの波長は4Gフロントホールネットワーク向けに10Gbit/sのデータレートで動作します（Fig.5参照）。4G基地局から5Gへの円滑なアップグレードを考慮すると、25G SFP28コネクタが優先されるため、12波長ソリューションが実際のシナリオで使用されることはほとんどありません。

図5 - 5Gフロントホール向け25G CWDM SFP28 12波長ソリューション

5Gフロントホールネットワークにおける25G SFP28 CWDMの利点

5Gフロントホールの光モジュールソリューションには、光ファイバー直接相互接続、CWDM、MWDM、LWDM、DWDMなどが含まれます。光ファイバー直接相互接続ソリューションと比較して、CWDM SFP28トランシーバーソリューションは、光ファイバーリソースの消費を効果的に削減し、ネットワーク構築コストを低減できます。MWDMおよびLWDMソリューションは、CWDM SFP28ソリューションに比べて保守、管理、信頼性の面で優位性がありますが、現在その産業チェーンは成熟しておらず、技術コストはCWDMの2倍以上です。したがって、25G CWDMは、効率的かつ経済的な方法で5Gフロントホールネットワークのカバレッジを実現するうえで大きな意義があります。

結論

25G SFP28 CWDMソリューションは、特に光ファイバー資源が不足している状況での5Gフロントホールネットワーク構築において明確な利点を提供し、建設コストを効率的に削減するとともに、建設期間を短縮します。

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