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2019年に発売された5gは、アジア、北米、ヨーロッパで急速に勢いを増しました。 グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（gsma）は、今後5年間で1.1g接続の継続的な成長を予測しています。 世界の通信事業者は、2020年から2025年の間にモバイル通信に約80兆米ドルを投資し、そのうちの約5％がxnumxgcapexになります。
5gワイヤレス通信は、拡張モバイルブロードバンド（embb）、超高信頼性で低遅延の通信（urllc）、および大規模なマシンタイプの通信（mmtc）のために、4gよりも多くのスペクトルリソースを必要とします。 現在、5gはサブ6を使用していますghz 1glteの100倍の4mb / sの最大帯域幅をサポートするfr64スペクトル。 100チャネルがあり、帯域幅がxnumxmhzの場合、一般的なパブリック無線インターフェイス（cpri）プロトコルには少なくとも100が必要ですgb/s フロントホールチャネル用。 しかし、2017年には、業界は100の準備ができていませんでしたgb/s 光トランシーバモジュール。 したがって、強化された cpri (ecpri）プロトコルが開発されました。
ecpri プロトコルは複数の分割モードを定義します。 より高いプロトコル層のインターフェースは、より低い伝送帯域幅を必要とします。 主流の分割シナリオでは、一部の物理層信号処理機能がベースバンドからアンテナ側に転送され、25個しか必要ありません。gb/s フロントホールインターフェースから。 近年、主流のフロントホール光トランシーバモジュールの要件は10から進化しましたgb/s 4g時代から25年までgb/s 5g時代に。
ワイヤレススペクトルの低周波数帯域と中周波数帯域がすでに混雑していることを考慮して、3gppは5gに高周波数帯域を割り当てます。 ただし、これにより信号損失が大きくなります。 したがって、良好な通信品質を確保するには、5g基地局の構築には、4gよりも高い密度と、より高い光トランシーバモジュール要件が必要です。 lightcountingは、今後50年間に販売されるすべての光トランシーバーモジュールのうち、25％以上が5gフロントホール用のxnumxg光ファイバになると予測しています。
25g光トランシーバモジュールは、主にワイヤレスフロントホールで使用されます。 そのため、25gイーサネット業界の既存のリソースを再利用することで、通信事業者はコストを大幅に削減し、光の効率を高めることができます。 solutions.
ワイヤレスフロントホールの一般的なアーキテクチャは、分散型ran（dran）または集中型ran（cran）のいずれかです。 cranモードでは、bbuはセントラルオフィスに配置されます。 これにより、補助機器、特にエアコンのスペースと消費電力が大幅に削減され、capexとopexが削減されます。 さらに、集中型bbuはbbuベースバンドプールを形成します。これは、さまざまなネットワーク要件に合わせて集中管理およびスケジュールできます。
基地局が追加されているため、5gネットワーク構築のコストは4gよりもはるかに高く、サイトの取得は困難です。 したがって、cranは大規模な展開に適しています。
dranフロントホールは単純なシナリオであり、aauとduがそれぞれタワーの上と下に300m以下の距離で配置されます。 cranシナリオでは、10つのユニット間の最大距離は25kmです。 費用対効果とメンテナンスの容易さを考慮して、dranとcranの両方に直接ファイバー接続が使用されます。 この場合、xnumxgグレー光トランシーバモジュールが必要です。
cranシナリオでの直接ファイバー接続には、多くの光ファイバーとケーブルが必要です。 ファイバーリソースが不十分な場合、必要なファイバー数が半分になり、コストが削減されるため、10kmのグレー双方向（bidi）トランシーバーモジュールが使用されます。 必要に応じて、パッシブを使用することで必要なファイバーリソースをさらに削減できます wdm および（半）アクティブ wdm デバイス。 この場合、25gカラーの光トランシーバモジュールが必要です。
単一の5gマクロ基地局の場合、100mhzスペクトルには25つのxnumxが必要です。gb/s ecpris。 中国では、チャイナモバイルは160mhzの5gスペクトルを持っていますが、チャイナテレコムとチャイナユニコムは合計200mhzの5gを共有しています。 インターフェイスレートが25のままの場合gb/s、インターフェイスの数が3から6に増加します。
インターフェイス伝送要件を満たすために、各マクロ基地局には25ペアの12g光トランシーバモジュールが必要です。 この場合、6セットのxnumx波長カラー光トランシーバモジュール（サイトごとにxnumx本のファイバ）またはxnumxセットのxnumx波長カラー光トランシーバモジュール（サイトごとにxnumx本のファイバ）を使用できます。
要約すると、dranとcranの両方のシナリオで、5gフロントホール光トランシーバーモジュールの需要が急増します。
5gは2019年にリリースされ、すぐに商用利用されました。 2020年5月末までに、数百万のxnumxg基地局がすでに世界中に配備されています。 基地局の急速で広範囲にわたる建設に対処するために、オペレーターはカラー光トランシーバーモジュールを選択し、コストを節約し、迅速に商品化します。 さらに、既存のものに基づいて wdm 標準、さまざまな組織が粗雑な提案 wdm (cwdm）、マイクロオプティック wdm (mwdm）、lan wdm (lwdm）、そして密集 wdm (dwdm）の基準。
25g sfp28 灰色の光トランシーバモジュールは、10からの既存のリソースを利用しますgb/s sfp テクノロジー：
これらの波長を特徴とする市販のチップは容易に入手できます。 一部のチップサプライヤは、ワイヤレスフロントホールアプリケーションに適した産業用チップを提供することもできます。
再利用の原則に基づく wdm 標準では、業界はさまざまな議論をしています solutions 25gカラー光トランシーバモジュール用。 ザ・ cwdm 標準はitu-tg.694.2で定義されています。 18nm間隔の20の波長があります。 cwdm トランシーバーモジュールは、duとaauに直接インストールされ、外部 cwdm マルチプレクサ/デマルチプレクサが使用されます。 xnumxチャネルのワイヤレスフロントホールシナリオでは、xnumxつの波長が必要です。 cwdm6 nm、1271 nm、1291 nm、1311 nm、1331 nm、および1351nmの1371。 最初のxnumxつの波長はの波長と同じなので cwdm4 dml データセンターでは、チップサプライヤは工業用温度と最後の12つの波長に対してのみ開発する必要があります。 xnumxチャンネルの場合、xnumx波長が必要です。 二 cwdm6本とxnumx本のファイバーを送信用に選択できます。 cwdm12と1471つのファイバは、1491 nm、1511 nm、1531 nm、1551 nm、1571 nm、およびxnumxnmの最後のxnumxつの波長を追加することで使用できます。
mwdm は、2019年末に提案された中国通信標準化協会（ccsa）の規格です。 mwdm、 それぞれの cwdm6つの標準波長が熱電冷却器（tec）を介して拡張され、12nmの不等間隔で7の波長が得られます。 ザ・ mwdm12波長には、1267.5 nm、1274.5 nm、1287.5 nm、1294.5 nm、1307.5 nm、1314.5 nm、1327.5 nm、1334.5 nm、1347.5 nm、1354.5 nm、1367.5 nm、および1374.5nmが含まれます。
と比べて cwdm6、 mwdm12ソリューションでは、tecを光学コンポーネントに追加し、tecドライバーをトランシーバーモジュール回路に追加する必要があります。
のチャネル間隔 lwdm テクノロジーは800ですghz （約4.4nm）。 わずかな分散ペナルティで、oバンドでより多くの波長を取得できます。 ieee 802.3は 400gbase-に基づくlr8インターフェース lwdm8nm、1273.54nm、1277.89nm、1282.26nm、1286.66nm、1295.56nm、1300.05nm、および1304.58nmの1309.14。 最後のxnumxつの波長は 100gbase-lr4。 したがって、業界は最後の12つの波長を容易にサポートできます。 1269.23波長に拡張する場合、ccsaは1291.10つの波長（1313.73nm、1318.35nm、xnumxnm、およびxnumxnm）をに追加します。 lwdm形成する8つの波長 lwdm12.間の唯一の違い lwdm12と mwdm図１２は光学チップである。
契約期間により発生する dwdm このテクノロジーはitu-tg.698.4に基づいており、バックボーンおよびメトロネットワークで広く使用されています。 波長範囲は1529nmから1567nmで、間隔は約0.78nmです。 波長の数は、6、12、20、40、48、または96にすることができます。ただし、 dwdm トランシーバモジュールは高価であり、通常、ファイバリソースが不十分な地域に配備されます。
波長間隔が狭いため、 mwdm tecコントローラーとカスタマイズされた波長チップが必要です。 直接変調レーザーの業界チェーン（dml）最下層の光チップ lwdm 未成熟な、電気吸収変調レーザー（eml）コストが高く、tecコントローラーが必要 lwdm. dwdm チップは高価であり、 dwdm tecコントローラーが必要です。 のみ cwdm6はtecコントローラーを必要とせず、豊富にあります dml リソース。 したがって、 cwdm6は、キャリアにとって最も費用効果の高いソリューションとして認識されています。
標準のワイヤレスフロントホール光トランシーバモジュールの伝送距離は10kmに制限されています。 cran展開が広く採用されると、アグリゲーションフロントホールネットワークでより長い伝送距離が必要になる場合があります。 lightcountingによると、今後5年間で、すべての灰色の光トランシーバモジュールの3％が10kmを超える伝送距離を必要とします。 ただし、業界ベンダーは引き続き10kmの光トランシーバーモジュールに注目しています。
5gが発展するにつれて、フロントホールの通信容量を徐々に増やす必要があります。 ただし、無線基地局の場合、ベースバンドボードのパネルポートは固定されています。 ワイヤレス機器ベンダーは、ポートの受信容量と送信容量を改善する方法を見つける必要があります。
デュアルスモールフォームファクタプラガブル（dsfp）光トランシーバモジュールは良い解決策です。 dsfp 2018年にリリースされた標準は、最大100のレートをサポートしますgb/s 主にイーサネットプロトコルに使用されます。 ワイヤレスeにも適していますcpri フロントホールシナリオ。 dsfp トランシーバーモジュールは、 sfp トランシーバーモジュール構造。 d内に統合されたカプセル化sfp トランシーバーモジュールでは、25つの信号チャネルを送信でき、送信容量と受信容量がxnumx倍になります。 現在、xnumxg sfp28 トランシーバーモジュールが標準です。 ただし、フロントホール帯域幅の需要の増加とbbu側のベースバンドチップの進化に伴い、より多くのdsfp トランシーバーモジュールが必要になる場合があります。
cranは、5gインフラストラクチャの展開において大きな役割を果たしています。 中国の80つの主要な通信事業者は、5年までにcranが2020gインフラストラクチャのxnumx％を占めると予想しているため、カラー光トランシーバモジュールの需要が高まるでしょう。 最初は、 cwdm6つのトランシーバーモジュールは、安価ですぐに入手できるため、広く展開されています。 しかし、基地局の建設と保守の間、波長構成は多くの時間と労力を必要とします。 したがって、調整可能な dwdm 色付き光学技術が提案されています。
調整可能な dwdm システムの波長範囲と間隔は固定されています dwdm システム。 唯一の違いは、波長が調整可能であることです dwdm トランシーバーモジュールは、12または48波長の自動構成をサポートします。 現在、調整可能 dwdm 標準はccsaで開始され、itu-tg.698.x標準が改訂されています。 以前、 dwdm 調整可能なテクノロジーがトランスポートネットワークに適用されましたが、それは cwdm6.したがって、業界はこのソリューションのコスト削減に取り組んできました。
gigalight 両方の25gを提供します sfp28 灰色の光トランシーバモジュールと25g sfp28 すべて工業用グレードのカラー光トランシーバモジュール。 すべての25g光トランシーバモジュールは、 sfp28 プロトコルsff-8419およびsff8472。 電気ポートはcei-28g-vsrに準拠しています。 トランシーバーモジュールは5gフロントホールに準拠しています cpri/ecpri 仕様と ieee 802.3イーサネット規格、24.33の両方をサポートgb/s そして、25.78gb/s データレート。 お客様は、パフォーマンスのニーズと予算に基づいてさまざまなオプションを選択できます。 5gフロントホール25gの全シリーズ sfp28 光トランシーバモジュールは、さまざまなdranおよびcranアプリケーションシナリオをカバーします。
25g sfp28 灰色の光トランシーバーモジュールには、デュアルファイバーポートフォリオとシングルファイバーポートフォリオが含まれており、幅広いシナリオでの直接ファイバー接続に関するお客様の要件を満たすことができます。
25g sfp28 色付きの光トランシーバモジュールには、 cwdm ポートフォリオ、 lwdm ポートフォリオ、および dwdm ポートフォリオ。 これらは、顧客の要件を満たすことができます wdm 幅広いシナリオでの接続。
5gフロントホールネットワーキング用の高性能で低コストの光トランシーバモジュールを提供するには、 gigalight 次の主要なテクノロジーを使用します。
drvコンボチップとtiaは、パフォーマンスを損なうことなくコスト削減を保証します。 drvコンボは、クロストークの受信や熱放散などの技術的な問題を設計によって克服します。 また、受信などの機能的なトランシーバモジュールを統合します cdr、送信 cdr, dml drv、la、およびapcを単一のチップに。
シングルチップ統合により、消費電力とpcbレイアウト領域が削減され、信頼性が向上します。 他のベンダーが使用しているgesiプロセスと比較して、 gigalight cmosプロセスを採用して、の大電流ドライブを実装します。 dfb 大量生産を実現します。 さらに、cmosプロセスはより安価で高速です。
送信側は dfb、特に25g用 sfp28 lr lite300mおよび25g sfp28 lr 10km、25g bidi sfp28 300m/10km/20km/40km, and 25g cwdm sfp28 10km / 15kmトランシーバーモジュール。
dfb レーザーは優れた性能を誇り、冷却を必要としないため、コストを削減できます。
pin-pdは、pin半導体構造を持つフォトダイオードであり、nドープ領域とpドープ領域の間に固有の（i）領域を追加することによって形成されます。 pin pdの感度は、光トランシーバモジュールのパフォーマンスにとって重要です。 高性能pinpdは、低ノイズと高感度を特長としています。 また、10kmの伝送にも対応しています。
ecpri 標準では、5gフロントホールインターフェイスが明確になっています。 25gフロントホールインターフェイスはイーサネットプロトコルに準拠し、豊富なo＆mメソッドを提供します。 さらに、25gイーサネット光トランシーバモジュールの既存のリソースを再利用できます。 25gフロントホールインターフェースは業界標準になりました。 5g基地局建設のcapexが増加するにつれて、事業者はより費用効果の高い25gフロントホール光トランシーバーモジュールを探しています。 同時に、限られたファイバーリソースがカラー光トランシーバーモジュールの需要を後押ししています。 光通信分野での数十年にわたる投資と革新により、 gigalight 25gの完全なソリューションを開始しました sfp28 5gワイヤレス通信用の多様なアクセスパイプを構築するための灰色および色付きの光トランシーバモジュール。
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