随着5G技术的迅猛发展,承载网络作为其基石,承担着连接无线接入网和核心网的重要任务。光模块作为承载网络的核心组件,其性能和成本直接影响着5G网络的部署和运营。近年来,光模块的速率不断提升,其在系统设备中的成本占比也在持续增加,成为实现5G低成本、广覆盖的关键因素。
相较于4G,5G承载网络在速率、传输距离、工作环境及光纤成本等方面提出了更为苛刻的要求。为了应对这些挑战,5G承载网络通常被划分为城域接入层、城域汇聚层和城域核心层/省内干线,以实现前传和中回传功能。
在前传网络中,25Gb/s速率的SFP28光模块成为主流选择。为降低成本,可采用双纤双向、单纤双向和25GWDM等多种方案。具体步骤如下:首先,评估网络需求,选择合适的传输方案;其次,优化光纤资源分配,减少冗余;最后,通过批量采购降低光模块成本。
中传网络则主要采用25G光器件,并借助PAM4技术将带宽提升一倍。针对不同传输距离的需求,10km和40km的模块可覆盖大多数场景,而超过80km则需采用相干技术。实施步骤包括:首先,确定传输距离和带宽需求;其次,选择合适的光器件和技术;最后,进行网络测试和优化。
5G前传的典型应用场景包括光纤直连、无源WDM和有源WDM。光纤直连场景下,25Gb/s光模块支持双纤双向和单纤双向两种类型,传输距离主要为300m和10km。无源WDM场景采用点到点连接,需配备10Gb/s或25Gb/s光模块。有源WDM场景则根据需求选择10Gb/s、25Gb/s或更高速率的光模块。
针对5G前传应用场景,光模块需满足以下典型要求:首先,工业级温度范围(-40℃至+85℃)和高可靠性,以适应室外环境;其次,低成本,因5G光模块需求量远超4G,尤其前传光模块需求巨大。具体解决方案包括:采用高性价比的材料和工艺,优化生产流程,以及通过技术创新降低制造成本。
在5G中回传网络中,城域接入层主要采用25Gb/s、50Gb/s、100Gb/s等速率的光模块,汇聚层及以上则较多采用100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s等速率的DWDM光模块。实施步骤包括:首先,根据网络架构选择合适的光模块;其次,进行网络规划和设计;最后,进行部署和调试,确保网络稳定运行。
综上所述,通过合理选择光模块、优化传输方案和降低成本,可以有效应对5G承载网络的挑战,推动5G技术的广泛应用和发展。
5G承载网络为5G无线接入网和核心网提供最基本的网络连接,光模块是5G承载网络的基本构成部分,最近这些年以来随着速率的提升,光模块在系统设备中的成本占比在不断的提高,已成为5G低成本、广覆盖的关键部分。和4G相比,5G承载在速率、传输距离、工作环境、光纤成本等方面上都提出了更加严格的标准。
5G承载网络一般分为城域接入层、城域汇聚层、城域核心层/省内干线,实现5G业务的前传和中回传功能
5G前传网络条件下25Gb/s速率模块以SFP28为主,双纤双向、单纤双向、25GWDM等方案可以节约成本。
中传网络条件下用的是25G光器件,采用PAM4技术将光器件带宽提升一倍;10km和40km传输距离将覆盖绝大多数的应用场景,超过80km的传输距离则采用相干技术。
5G前传的典型应用场景,包括光纤直连、无源WDM和有源WDM等。
光纤直连场景一般使用25Gb/s光模块,支持双纤双向和单纤双向两种类型,主要包括300m和10km两种传输距离。
无源WDM场景点到点,采用一对或一根光纤连接,需要10Gb/s或25Gb/s光模块。
有源WDM场景,一般需要10Gb/s或25Gb/s光模块,特殊的时候需要N×10 25 50 100Gb/s等速率的双纤双向或单纤双向光模块。
5G前传应用场景对光模块的典型要求如下:
①满足工业级的温度,可靠性要求高:考虑到室外的工作环境,前传光模块必须满足-40℃~+85℃的工业级温度范围,还需达到防尘的要求
②低成本:5G光模块需求量大大的超过4G,尤其前传光模块可能存在特别高的需求,低成本是5G行业对光模块的主要要求之一。5G中回传覆盖城域接入层、汇聚层与核心层,所需光模块与目前数据中心使用的光模块技术差异不大,接入层将主要采用25Gb/s、 50Gb/s、100Gb/s等速率的光模块,汇聚层及以上将较多采用100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s等速率的DWDM光模块。