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用于5g前传的光学收发器模块

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2019g于5年推出,在亚洲,北美和欧洲迅速发展。 全球移动通信系统(gsma)预测,未来五年内5g连接将持续增长。 1.1年至2020年,全球运营商将在移动通信领域投资约2025万亿美元,其中约80%将用于5g capex。

5g无线前传接口

5g无线通信需要比4g更多的频谱资源,以增强移动宽带(embb),超可靠和低延迟通信(urllc)以及大规模机器类型通信(mmtc)。 目前,5g使用低于6ghz fr1频谱支持的最大带宽为100mb / s,是4g lte的五倍。 当有64个频道且带宽为100mhz时,公共公共无线电接口(cpri)协议至少需要100个gb/s 用于前传渠道。 但是,在2017年,该行业还没有准备好100gb/s 光学收发器模块。 因此,增强 cpri (ecpri)协议已开发。

ecpri 协议定义了多种拆分模式。 较高协议层的接口需要较低的传输带宽。 在主流分离方案中,一些物理层信号处理功能从基带转移到天线侧,仅需要25个gb/s 从前传界面。 近年来,对主流前传光收发器模块的要求已从10gb/s 在4g时代到25gb/s 在5g时代。

考虑到无线频谱中的中低频段已经很拥挤,3gpp为5g分配了更高的频段。 但是,这导致更高的信号损耗。 因此,为了确保良好的通信质量,5g基站的建设需要比4g更高的密度,以及更高的光收发器模块要求。 lightcounting预测,在未来五年内出售的所有光收发器模块中,用于50g前传的25g光学器件将超过5%。

25g光收发器模块主要用于无线前传。 因此,重用25g以太网行业中的现有资源可以帮助电信运营商显着降低成本并提高光纤效率。 solutions.

典型的5g无线前传场景

无线前传的典型体系结构是分布式ran(dran)或集中式ran(cran)。 在cran模式下,bbu位于中心办公室。 这显着减少了辅助设备(特别是空调)的空间和功耗,从而降低了capex和opex。 此外,集中式bbu构成了一个bbu基带池,可以对其进行集中管理并针对不同的网络需求进行调度。

由于增加了基站,因此5g网络建设的成本比4g高得多,并且站点获取具有挑战性。 因此,cran是大规模部署的首选。

dran前传是一种简单的方案,其中aau和du分别部署在塔上和塔下300m或更短的距离处。 在cran方案中,两个单元之间的最大距离为10km。 考虑到成本效益和易于维护,dran和cran都使用直接光纤连接。 在这种情况下,需要使用25g灰色光学收发器模块。

cran场景中的直接光纤连接需要许多光纤和电缆。 在光纤资源不足的地方,使用10公里的灰色双向(bidi)收发器模块,因为它们需要的光纤数量是原来的一半,因此可以降低成本。 如有必要,可以通过使用被动方式进一步减少所需的光纤资源 wdm 和(半)活跃 wdm 设备。 在这种情况下,需要25g彩色光收发器模块。

对于单个5g宏基站,一个100mhz频谱需要三个25gb/s ecpris。 在中国,中国移动拥有160mhz的5g频谱,而中国电信和中国联通则共有200mhz的5g。 如果接口速率保持在25gb/s,接口数从3增加到6。

为了满足接口传输要求,每个宏基站都需要六对25g光收发器模块。 在这种情况下,您可以使用一组12个波长的彩色光收发器模块(每个站点一根光纤)或两组6个波长的彩色光收发器模块(每个站点两个光纤)。

综上所述,dran和cran场景都将使对5g前传光收发器模块的需求激增。

不同类型的5g前传光收发器模块

5g于2019年发布,并迅速用于商业用途。 截至2020年5月,全球已部署了数百万个xnumxg基站。 为了应对快速而广泛的基站建设,运营商选择了彩色光收发器模块,从而节省了成本并迅速实现了商业化。 另外,根据现有 wdm 标准,不同的组织建议粗 wdm (cwdm),微光学 wdm (mwdm),局域网 wdm (lwdm),且密集 wdm (dwdm)标准。

25g sfp28 sr / lr / bidi灰色光学收发器模块

25g sfp28 灰色光收发器模块利用了10个现有资源gb/s sfp 技术:

  • 300m sr收发器模块使用850nm波长的垂直腔面发射激光器(vcsel).
  • 10km lr收发器模块使用1310nm波长分布式反馈(dfb)激光。
  • 10km bidi收发器模块使用 dfb 激光器(上游1330nm,下游1270nm)。

具有这些波长的商用芯片很容易获得。 一些芯片供应商还可以提供适用于无线前传应用的工业芯片。

25g sfp28 cwdm/mwdm/lwdm/dwdm 彩色光学收发器模块

基于重用的原则 wdm 标准,业界正在讨论各种 solutions 用于25g彩色光收发器模块。 的 cwdm 该标准在itu-t g.694.2中定义。 有18个间隔为20nm的波长。 cwdm 收发器模块直接安装在du和aau上,并在外部 cwdm 使用了复用器/解复用器。 在具有三个信道的无线前传场景中,需要六个波长,最好 cwdm6nm,1271nm,1291nm,1311nm,1331nm和1351nm中的1371个。 因为前四个波长与 cwdm4 dml 在数据中心,芯片供应商只需要针对工业温度和最后两个波长进行开发。 在六个通道的情况下,需要12个波长。 二 cwdm6和两个光纤可以选择进行传输,或者 cwdm通过添加最后六个波长12nm,1471nm,1491nm,1511nm,1531nm和1551nm,可以使用1571和一根光纤。

mwdm 是中国通信标准协会(ccsa)的标准,于2019年底提出。 mwdm, 每一个 cwdm通过热电冷却器(tec)扩展6个标准波长,以获得12个间距不等的7nm波长。 的 mwdm12个波长包括1267.5nm,1274.5nm,1287.5nm,1294.5nm,1307.5nm,1314.5nm,1327.5nm,1334.5nm,1347.5nm,1354.5nm,1367.5nm和1374.5nm。

和....相比 cwdm6中, mwdm12凯发k8国际手机app下载的解决方案需要将tec添加到光学组件,并将tec驱动器添加到收发器模块电路。

通道间距 lwdm 技术是800ghz (约4.4nm)。 在o波段中可以获得更多的波长,而色散损失很小。 ieee 802.3定义了 400gbase-基于lr8的接口 lwdm8nm,1273.54nm,1277.89nm,1282.26nm,1286.66nm,1295.56nm,1300.05nm和1304.58nm中的1309.14个。 最后四个波长用于 100gbase-lr4。 因此,该行业可以很容易地支持最后四个波长。 如果扩展到12个波长,ccsa会将四个波长(1269.23nm,1291.10nm,1313.73nm和1318.35nm)添加到 lwdm形成8个波长 lwdm12.唯一的区别 lwdm12和 mwdm12是光学芯片。

常规产品的 dwdm 该技术基于itu-t g.698.4,并广泛用于骨干网和城域网。 波长范围为1529nm至1567nm,间距约为0.78nm。 波长数可以是6、12、20、40、48或96。但是, dwdm 收发器模块价格昂贵,通常部署在光纤资源不足的区域。

由于波长间隔较窄, mwdm 需要tec控制器和更可能的定制波长芯片。 直接调制激光的产业链dml)底层的光学芯片 lwdm 不成熟,电吸收调制激光器(eml)成本很高,因此需要tec控制器 lwdm. dwdm 芯片很贵,而且 dwdm 需要tec控制器。 只要 cwdm6不需要tec控制器且具有丰富的功能 dml 资源。 因此, cwdm6被公认为是运营商最具成本效益的凯发k8国际手机app下载的解决方案。

标准无线前传光收发器模块的传输距离限制为10km。 随着cran部署的广泛采用,聚合前传网络上可能需要更长的传输距离。 根据lightcounting的数据,在未来5年内,所有灰色光学收发器模块中有3%的传输距离将超过10km。 但是,行业供应商继续将重点放在10公里的光收发器模块上。

100g dsfp 光收发模块

随着5g的发展,前传通信容量将需要逐渐增加。 但是,对于无线基站,基带板的面板端口是固定的。 无线设备供应商需要找到方法来提高端口的接收和传输能力。

双小尺寸可插拔(dsfp)光收发模块是一个很好的凯发k8国际手机app下载的解决方案。 dsfp 2018年发布的标准最多支持100gb/s 并且主要用于以太网协议。 它还适用于无线电子cpri 前传场景。 dsfp 收发器模块与 sfp 收发器模块结构。 通过d内部的集成封装sfp 收发模块,可以传输两个信号通道,使传输和接收能力加倍。 目前为25g sfp28 收发器模块是标准配置。 但是,随着对前传带宽的需求不断增加以及bbu侧基带芯片的发展,更多的dsfp 可能需要收发器模块。

25g sfp28 可调谐彩色光收发器模块

cran在5g基础架构的部署中发挥了更大的作用。 中国的三大运营商预计,到80年,cran将占5g基础设施的2020%,因此,对彩色光收发器模块的需求将会增加。 首先, cwdm6个收发器模块价格便宜且容易获得,因此得到了广泛的部署。 然而,在基站的构造和维护期间,波长配置需要大量的时间和精力。 因此,可调 dwdm 提出了彩色光学技术。

可调参数 dwdm 系统具有固定的波长范围和间隔 dwdm 系统。 唯一的区别是波长可调 dwdm 收发器模块支持12或48个波长的自动配置。 目前,可调 dwdm 该标准在cc​​sa中启动,并且itu-t g.698.x标准正在修订中。 之前, dwdm 可调技术已应用于传输网络,但它比传输技术昂贵得多。 cwdm6.因此,业界一直在努力降低该凯发k8国际手机app下载的解决方案的成本。

gigalight的5g前传25g sfp28 光收发模块 solutions

gigalight 同时提供25g sfp28 灰色光收发器模块和25g sfp28 彩色光收发器模块,均为工业级。 所有25g光收发器模块均符合 sfp28 协议sff-8419和sff8472。 电气端口符合cei-28g-vsr。 收发器模块符合5g前传 cpri/ecpri 规范和 ieee 802.3以太网标准,同时支持24.33gb/s 4th 和5th 轴车削中心gb/s 数据速率。 客户可以根据其性能需求和预算选择不同的选项。 全系列5g前传25g sfp28 光学收发器模块涵盖了各种dran和cran应用场景。

gigalight 25g sfp28 用于5g前传的灰色光学收发器模块

25g sfp28 灰色光收发器模块包括双光纤产品组合和单光纤产品组合,可以满足客户在各种情况下直接光纤连接的要求。

  • 双光纤产品组合可以提供850nm sr凯发k8国际手机app下载的解决方案用于100m传输,850nm csr凯发k8国际手机app下载的解决方案用于300m传输,1310nm lr lite凯发k8国际手机app下载的解决方案用于300m传输,1310nm lr凯发k8国际手机app下载的解决方案用于10km传输,1310nm er lite凯发k8国际手机app下载的解决方案用于30km / 40km传输以及1310nm er凯发k8国际手机app下载的解决方案传输40公里。
  • 单纤产品组合可以提供1270 / 1330nm bidi凯发k8国际手机app下载的解决方案,以实现300m,10km,20km和40km的传输。

gigalight 25g sfp28 适用于5g前传的彩色光学收发器模块

25g sfp28 彩色光收发器模块包括 cwdm 组合, lwdm 投资组合,和 dwdm 投资组合。 这些可以满足客户的要求 wdm 在各种情况下的连接。

  • 常规产品的 cwdm 投资组合可以提供 cwdm12 km传输的10种凯发k8国际手机app下载的解决方案 cwdm6 km传输的15种凯发k8国际手机app下载的解决方案。
  • 常规产品的 lwdm 投资组合可以提供 lwdm12km / 10km传输的20种凯发k8国际手机app下载的解决方案 lwdm9 km传输的40种凯发k8国际手机app下载的解决方案。
  • 常规产品的 dwdm 产品组合可以提供6ch,12ch,20ch和40ch dwdm solutions 传输10公里。

为什么 gigalight

为5g前传网络提供高性能和低成本的光收发器模块, gigalight 使用以下关键技术:

高集成度orfic芯片组

drv combo芯片和tia可确保节省成本而不会影响性能。 drv combo通过设计克服了诸如收发串扰和散热之类的技术难题。 它还集成了功能收发器模块,例如接收 cdr,传输 cdr, dml 将drv,la和apc集成到单个芯片中。

单芯片集成可降低功耗和pcb布局面积,并提高可靠性。 与其他供应商使用的gesi流程相比, gigalight 采用cmos工艺来实现高电流驱动 dfb 并实现批量生产。 此外,cmos工艺更便宜,更快。

高性能光学芯片

发送端使用 dfb,专门针对25g sfp28 lr lite 300m和25g sfp28 lr 10公里,25g bidi sfp28 300m/10km/20km/40km, and 25g cwdm sfp28 10km / 15km收发器模块。

dfb 激光器具有良好的性能,并且不需要冷却,从而降低了成本。

高灵敏度pin pd

pin-pd是具有pin半导体结构的光电二极管,通过在n掺杂区和p掺杂区之间添加本征(i)区域形成。 pin pd的灵敏度对于光收发器模块的性能至关重要。 高性能pin pd具有低噪声和高灵敏度的特点。 此外,它支持10公里传输。

总结

ecpri 该标准阐明了5g前传接口。 25g前传接口符合以太网协议,提供丰富的运维方法。 另外,可以重复使用25g以太网光收发器模块的现有资源。 25g前传接口已成为行业标准。 随着用于5g基站建设的capex的增加,运营商正在寻找更具成本效益的25g前传光收发器模块。 同时,有限的光纤资源推动了对彩色光收发器模块的需求。 经过数十年在光通信领域的投资和创新, gigalight 已经推出了完整的25g凯发k8国际手机app下载的解决方案 sfp28 灰色和彩色的光收发器模块可构建用于5g无线通信的多种接入管道。

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