5G 네트워크에서 사용되는 5G 트랜시버는 무엇인가요

5G 네트워크는 빠르게 성장하고 있으며 관련 5G 광 트랜시버에 대한 막대한 수요를 촉진하고 있습니다. 5G 네트워크 아키텍처는 5G 프론트홀, 미드홀, 백홀의 세 부분으로 구성되는 것으로 알려져 있습니다. 각 부분에는 어떤 유형의  5G 네트워크 트랜시버가 사용됩니까? 향후 5G 네트워크 구축에 비용 효율적인 광 트랜시버는 무엇입니까? 다음 게시물에서 답을 찾을 수 있습니다.

5G 네트워크 아키텍처 설명

이전 4G 기지국은 일반적으로 BBU (Building Base Band Unite), RRU(Remote Radio Unit), feeder 및 aerial. 4G 네트워크와 달리 5G 네트워크 아키텍처에서는 RRU와 aerial이 AAU로 통합됩니다. 또한 BBU는 CU(Centralized Unit)와 DU(분산 장치). 간단히 말해, 5G 네트워크 아키텍처는 4G의 BBU-RRU 아키텍처에서 CU-DU-AAU로 재구성되었습니다. 

CU와 DU는 실시간 처리 작업에 따라 구분됩니다. CU는 비실시간 기능, 일부 코어 네트워크 기능 및 MEC 기능에 중점을 두는 반면, DU는 물리 계층과 실시간 L2 기능에 중점을 둡니다. 5G 네트워크에서는 CU와 DU가 별도로 배치되므로, 5G 네트워크는 기존의 프론트홀-백홀 구조에서 프론트홀-미드홀-백홀 구조로 진화했습니다. 4G 네트워크에서 5G 네트워크 아키텍처로의 진화 다이어그램은 다음 그림에 나와 있습니다.

그림 1 - 4G와 5G 네트워크 아키텍처

5G 트랜시버 수요가 높습니다

5G 광 트랜시버는 5G 네트워크의 기본 구성 요소이며, 일부 5G 프로젝트에서는 전체 비용의 50% ~ 70% 이상을 차지하기도 합니다. 특히 5G 프런트홀에서는 5G 네트워크 트랜시버에 대한 수요가 수천만 개에 달할 수 있습니다. 서로 다른 속도 요구 사항, 전송 거리, 작동 환경, 광섬유 자원 등으로 인해.

이에 따라 5G 프론트홀, 미드홀, 백홀은 광 모듈에 대한 특정 요구 사항을 제시합니다. 5G 광 모듈은 더 높은 속도 요구 사항, 더 긴 거리, 더 넓은 온도 범위, 더 낮은 비용을 충족해야 합니다. 다음으로, 이 문서에서는 5G 프론트홀, 미드홀, 백홀에 각각 어떤 5G 트랜시버가 사용되는지 자세히 소개합니다.

5G 프론트홀에 사용되는 5G 트랜시버

일반적인 광 트랜시버 애플리케이션 시나리오에는 광섬유 직접 연결, 패시브 WDM, 세미 액티브 WDM 및 액티브 WDM이 포함됩니다. 네 가지 일반적인 5G 프론트홀 애플리케이션 시나리오는 그림 2에 나와 있습니다.

5G 광섬유 직접 연결은 지연 시간이 짧고 구축이 쉬운 특징을 갖추고 있어 단기적으로 5G 구축을 위한 주요 솔루션입니다. 일반적으로 사용합니다 25G 그레이 광 트랜시버 및 25G BiDi (Bidirectional) 트랜시버. 25G BiDi 트랜시버는 광섬유 사용량을 줄이는 데 도움이 되지만, 5G 기지국이 점차 증가함에 따라 광섬유 자원 부족은 더욱 시급해질 것입니다. 따라서 다양한 WDM 솔루션이 개발되고 있습니다.

패시브 WDM 적용 시나리오는 일반적으로 포인트 투 포인트 패시브 WDM과 WDM-PON을 포함합니다. 한 쌍 또는 하나의 광섬유를 사용하여 여러 AAU와 DU를 연결하므로, 이 솔루션은 광섬유 자원을 크게 절약합니다. 패시브 WDM 솔루션에서는 일반적으로 10G 또는 25G 컬러 광 트랜시버가 사용됩니다.

활성 WDM 애플리케이션 시나리오는 일반적으로 AAU/DU와 WDM/OTN/SPN 장치 간에 10G 또는 25G 단거리 그레이 광 트랜시버를 사용합니다. 그리고 WDM/OTN/SPN 장치 내에서는 일반적으로 10/25/50/100G 듀얼 파이버 양방향 및 단일 파이버 양방향 컬러 트랜시버가 사용됩니다.

반능동 WDM 애플리케이션은 위의 수동 WDM 및 능동 WDM 솔루션을 결합합니다. DU 측에서는 능동 WDM/OTN/SPN 장치가 사용되고, AAU 측에서는 수동 파장 분할 다중화 장치가 사용됩니다.

그림 2 - 5G 프론트홀의 4가지 일반적인 적용 시나리오

AAU가 실외 환경에 위치하므로, 5G 프론트홀 트랜시버는 산업용 온도(-40℃~+85℃) 및 방진과 같은 특정 환경 요구 사항을 충족해야 한다는 점에 유의해야 합니다.

25G BiDi가 5G 프론트홀에 중요한 이유는 무엇인가요?

4G 시대에는 프론트홀 네트워크가 주로 10G 듀플렉스 단일 모드 광 트랜시버를 사용합니다. 5G 프론트홀 초기 단계에서도 프론트홀 네트워크는 여전히 광섬유 직접 구동 방식이 주를 이루지만, 광 모듈의 속도와 광 포트에 대한 요구 사항은 더 높습니다. 광섬유 자원 절약과 낮은 지연 시간 보장을 고려하면 BiDi 트랜시버 유형이 듀플렉스 트랜시버 유형보다 우수합니다.

반면, 5G는 4G보다 다운로드 속도가 최소 10배 더 빠릅니다. 또한 향상된 Common Public Radio Interface (eCPRI) 프로토콜의 출시로 25Gbit/s의 속도도 필요해졌습니다. 위의 두 가지 고려 사항을 바탕으로, 다음은 의심의 여지가 없습니다. 25G BiDi 광 모듈 5G 프론트홀의 요구 사항을 더 잘 충족할 수 있습니다. 10km의 전송 거리는 대부분의 애플리케이션 시나리오를 포괄할 수 있습니다. 파장 선택 측면에서는 1270/1330 nm 파장 조합이 더 비용 효율적입니다.

5G 미드홀 및 백홀에 사용되는 5G 트랜시버

5G 미드홀 및 백홀은 MAN (Metropolitan Area Network) 액세스 계층, 분배 계층 및 코어 계층을 포함합니다. 필요한 광 트랜시버는 기존 전송 네트워크 및 데이터 센터에서 사용되는 트랜시버와 유사합니다. 트랜시버 모듈의 데이터 전송률을 높이거나 WDM 기술을 사용하여 수용 용량을 향상시킬 수 있습니다. 액세스 계층은 주로 25G/50G 그레이 또는 컬러 광 트랜시버를 채택합니다. 분배 계층은 주로 25G 컬러 광 트랜시버와 100G 그레이 광 트랜시버를 사용합니다.  그리고 코어 계층 이상은 대부분 100G/200G/400G DWDM 컬러 광 트랜시버를 채택합니다.

50G PAM4 트랜시버에 대한 5G 미드홀 수요

5G 네트워크의 액세스 계층과 분배 계층에서는 25G/50G 인터페이스에 대한 수요가 클 것입니다. 5G 구축 비용을 절감하기 위해 25G 광소자와 PAM4 변조 형식을 기반으로 한 50G PAM4 광 트랜시버가 5G 미드홀의 주요 솔루션이 될 것입니다. 50G PAM4 광 트랜시버에는 10km와 40km의 두 가지 주요 사양이 있습니다. 10km 유형은 25G 보드율로 레이저를 직접 변조하여 저비용을 보장함으로써 구현할 수 있습니다. 40km 유형에는 25g 보드율의 전계 흡수 변조 레이저와 애벌랜치 포토다이오드가 필요합니다.

저비용 100G 코히어런트 트랜시버에 대한 5G 미드홀 수요

5G 백홀의 분배 계층과 코어 계층에는 코히어런트 100G, 200G 및 400G 광 모듈에 대한 수요가 있습니다. 코히어런트 트랜시버는 일반적으로 200km 이내의 전송 거리를 지원하며 파장은 C-band에 있습니다. 저비용 코히어런트 100G 광 모듈은 단위 기술로 간주됩니다. 이 단위 기술을 기반으로 파장 분할 다중화 기술을 사용하여 더 높은 전송 대역폭을 달성할 수 있습니다.

결론

4G 네트워크용 트랜시버와 비교할 때, 5G 광 트랜시버는 전체 광 모듈 시장에서 더 중요한 위치를 차지할 것입니다. 5G 네트워크에 적합한 5G 트랜시버가 무엇인지 아는 것은 매우 중요합니다. QSFPTEK는 전문 광 트랜시버 제조업체로, 다음과 같은 맞춤형 5G 트랜시버를 제공할 수 있습니다 25G CWDM, 25G LWDM, 그리고 5G 네트워크 구축을 위한 25G DWDM 트랜시버. [email protected]을 통해 문의해 주시기 바랍니다.