Apakah Transceiver 5G yang Digunakan dalam Rangkaian 5G

Rangkaian 5G berkembang pesat dan mendorong permintaan besar terhadap transceiver optik 5G yang berkaitan. Umum mengetahui bahawa seni bina rangkaian 5G merangkumi tiga bahagian, iaitu fronthaul, midhaul dan backhaul 5G. Apakah jenis transceiver rangkaian 5G yang digunakan dalam setiap bahagian? Transceiver optik manakah yang menjimatkan kos untuk penggunaan rangkaian 5G anda pada masa hadapan? Anda akan menemui jawapannya dalam catatan berikut. 

Seni Bina Rangkaian 5G Diterangkan

Stesen pangkalan 4G sebelumnya secara amnya terdiri daripada BBU (Membina Unit Jalur Asas), RRU (Remote Radio Unit), feeder dan aerial. Berbeza daripada rangkaian 4G, dalam seni bina rangkaian 5G, RRU dan aerial disepadukan menjadi AAU. Selain itu, BBU berkembang menjadi CU (Centralized Unit) dan DU (Unit Teragih). Ringkasnya, seni bina rangkaian 5G dibina semula daripada seni bina BBU-RRU 4G kepada CU-DU-AAU. 

CU dan DU dibezakan berdasarkan tugas pemprosesan masa nyata. CU memfokuskan fungsi bukan masa nyata, beberapa fungsi rangkaian teras dan fungsi MEC, manakala DU memfokuskan lapisan fizikal serta fungsi L2 masa nyata. Memandangkan CU dan DU digunakan secara berasingan dalam rangkaian 5G, rangkaian 5G berkembang daripada evolusi fronthaul-backhaul sebelumnya kepada fronthaul-midhaul-backhaul. Evolusi daripada rangkaian 4G kepada rajah seni bina rangkaian 5G ditunjukkan dalam rajah berikut.

Raj. 1 - Seni Bina Rangkaian 4G berbanding 5G

Transceiver 5G Mendapat Permintaan Tinggi

Transceiver optik 5G ialah komponen asas rangkaian 5G, malah menyumbang lebih daripada 50% ~ 70% daripada jumlah kos dalam sesetengah projek 5G. Terutamanya dalam fronthaul 5G, mungkin terdapat permintaan sebanyak berpuluh-puluh juta transceiver rangkaian 5G. Disebabkan keperluan kadar yang berbeza, jarak penghantaran, persekitaran operasi, sumber gentian optik dan sebagainya.

Sehubungan itu, fronthaul, midhaul dan backhaul 5G mengemukakan keperluan khusus untuk modul optik. Modul optik 5G harus memenuhi keperluan kelajuan yang lebih tinggi, jarak yang lebih jauh, julat suhu yang lebih luas dan kos yang lebih rendah. Seterusnya, kertas ini akan memperkenalkan secara terperinci transceiver 5G yang digunakan masing-masing dalam fronthaul, midhaul dan backhaul 5G.

Transceiver 5G yang Digunakan dalam Fronthaul 5G

Senario aplikasi transceiver optik yang lazim merangkumi sambungan terus gentian, WDM pasif, WDM separa aktif dan WDM aktif. Empat senario aplikasi fronthaul 5G yang lazim ditunjukkan dalam rajah 2.

Sambungan terus gentian 5G ialah penyelesaian utama dalam jangka pendek untuk penggunaan 5G kerana penyelesaian ini mempunyai kelewatan rendah dan mudah digunakan. Ia biasanya menggunakan Transceiver optik kelabu 25G dan transceiver 25G BiDi (Dwiarah). Walaupun transceiver 25G BiDi membantu mengurangkan penggunaan gentian optik, namun dengan peningkatan beransur-ansur stesen pangkalan 5G, kekurangan sumber gentian optik akan menjadi semakin kritikal. Oleh itu, pelbagai penyelesaian WDM dibangunkan.

Senario aplikasi WDM pasif secara umumnya merangkumi WDM pasif titik ke titik dan WDM-PON. Memandangkan satu pasangan atau satu gentian optik digunakan untuk menyambungkan beberapa AAU dan DU, penyelesaian ini menjimatkan sumber gentian optik pada skala yang besar. Transceiver optik berwarna 10G atau 25G biasanya digunakan dalam penyelesaian WDM pasif.

Senario aplikasi WDM aktif biasanya menggunakan transceiver optik kelabu jarak pendek 10G atau 25G antara peranti AAU/DU dengan WDM/OTN/SPN. Selain itu, transceiver berwarna dwi gentian dua hala dan gentian tunggal dua hala 10/25/50/100G biasanya digunakan dalam peranti WDM/OTN/SPN.

Aplikasi WDM separa aktif menggabungkan penyelesaian WDM pasif dan WDM aktif di atas. Di sisi DU, peranti WDM/OTN/SPN aktif digunakan, manakala peranti pemultipleksan pembahagian panjang gelombang pasif digunakan di sisi AAU.

Raj.2 - 4 Senario Penggunaan Tipikal Fronthaul 5G

Perlu diberi perhatian bahawa memandangkan AAU terletak di persekitaran luar bangunan, transceiver fronthaul 5G mesti memenuhi keperluan persekitaran khusus, seperti suhu gred industri (-40℃~+85℃) dan perlindungan daripada habuk.

Mengapa BiDi 25G Penting kepada Fronthaul 5G?

Dalam era 4G, rangkaian fronthaul biasanya menggunakan transceiver optik mod tunggal dupleks 10G. Pada peringkat awal fronthaul 5G, rangkaian fronthaul masih didominasi oleh pemacuan terus gentian optik, tetapi mempunyai keperluan yang lebih tinggi terhadap kelajuan dan port optik modul optik. Dengan mengambil kira penjimatan sumber gentian optik dan memastikan kependaman yang rendah, jenis transceiver BiDi lebih unggul berbanding jenis transceiver dupleks.

Sebaliknya, 5G mempunyai kadar muat turun sekurang-kurangnya 10 kali lebih tinggi berbanding 4G. Selain itu, dengan pelancaran protokol Common Public Radio Interface (eCPRI) yang dipertingkatkan, kadar 25Gbit/s juga menjadi diperlukan. Berdasarkan dua pertimbangan di atas, tidak diragukan lagi bahawa modul optik BiDi 25G boleh memenuhi keperluan fronthaul 5G dengan lebih baik. Jarak penghantaran 10km boleh meliputi kebanyakan senario aplikasi. Dari segi pemilihan panjang gelombang, gabungan panjang gelombang 1270/1330 nm lebih menjimatkan kos.

Transceiver 5G yang Digunakan dalam Midhaul dan Backhaul 5G

Midhaul dan backhaul 5G merangkumi lapisan akses MAN (Metropolitan Area Network), lapisan pengagihan dan lapisan teras. Transceiver optik yang diperlukan adalah serupa dengan transceiver yang digunakan dalam rangkaian pengangkutan dan pusat data sedia ada. Kapasiti penghantaran boleh dipertingkatkan dengan meningkatkan kadar data modul transceiver atau menggunakan teknologi WDM. Lapisan akses terutamanya menggunakan transceiver optik kelabu atau berwarna 25G/50G. Lapisan pengagihan terutamanya menggunakan transceiver optik berwarna 25G dan transceiver optik kelabu 100G.  Manakala lapisan teras dan ke atas kebanyakannya menggunakan transceiver optik berwarna DWDM 100G/200G/400G.

Permintaan Midhaul 5G untuk Transceiver PAM4 50G

Lapisan capaian dan lapisan pengagihan rangkaian 5G akan mempunyai permintaan yang tinggi terhadap antara muka 25G/50G. Untuk menjimatkan kos penggunaan 5G, berdasarkan peranti optik 25G dan format modulasi PAM4, transceiver optik 50G PAM4 akan menjadi penyelesaian utama dalam midhaul 5G. Transceiver optik 50G PAM4 mempunyai dua spesifikasi utama, 10km dan 40km. Jenis 10km boleh direalisasikan dengan memodulasi laser secara langsung pada kadar baud 25G serta memastikan kos yang rendah. Jenis 40km memerlukan laser termodulat penyerapan elektro dengan kadar baud 25g dan pengesan foto runtuhan salji.

Permintaan Midhaul 5G terhadap Transceiver Koheren 100G Kos Rendah

Lapisan pengagihan dan lapisan teras rangkaian backhaul 5G memerlukan modul optik koheren 100G, 200G dan 400G. Transceiver koheren biasanya membolehkan jarak penghantaran dalam lingkungan 200km dan panjang gelombangnya berada dalam jalur-C. Modul optik koheren 100G kos rendah dianggap sebagai teknologi asas. Berdasarkan teknologi asas ini, lebar jalur penghantaran yang lebih tinggi boleh dicapai dengan menggunakan teknologi pemultipleksan pembahagian panjang gelombang.

Kesimpulan

Berbanding dengan transceiver untuk rangkaian 4G, transceiver optik 5G akan menduduki kedudukan yang lebih penting dalam keseluruhan pasaran modul optik. Menyedari transceiver 5G yang sesuai untuk rangkaian 5G adalah penting. QSFPTEK ialah pengeluar transceiver optik profesional, kami boleh menyediakan transceiver 5G tersuai seperti 25G CWDM, 25G LWDM, dan transceiver DWDM 25G untuk penggunaan rangkaian 5G anda. Sila hubungi kami melalui [email protected].