Glasfaser-Transceiver für 5G-Netzwerkausrüstung

5G-Ausrollungen stehen am Horizont, wobei große Telekommunikationsunternehmen den Zugang zu begrenzten Netzwerken in den USA und Europa einführen werden. Die meisten Leute achten auf die drahtlosen Anforderungen in diesen Netzwerken, aber lokale Antennen müssen immer noch mit dem Telefonnetz und dem Internet über Hochbandbreiten-Optikfasern oder drahtlose Rückkanalverbindungen verbunden werden.

All dies erfordert Glasfaser-Transceiver, um Glasfasernetzwerkausrüstung zu unterstützen. Die Auswahl des richtigen Transceivers für Glasfasernetzwerke hängt von mehreren Faktoren ab, obwohl bei 5G die Hauptfaktoren Bandbreite, Datenrate, Umwandlungsverlust und Fasertyp sind. Bevor Sie den richtigen Glasfaser-Transceiver wählen können, ist der erste Schritt zu bestimmen, welchen Fasertyp das Netzwerk verwendet oder welchen Fasertyp die Anwendung benötigt, um optimale Geschwindigkeit und Bandbreite zu erreichen.

Welchen Fasertyp verwenden Sie?

Es gibt zwei Haupttypen von Glasfaserkabeln, von denen jeder für verschiedene Anwendungen geeignet ist und unterschiedliche Transceiver benötigt:

• Multimode-Faser (MMF): Dieser Fasertyp kann verwendet werden, um mehrere Kanäle gleichzeitig zu übertragen. Eine höhere Modendichte führt zu einer größeren Modendispersion, die sich über die Entfernung der Faser ansammelt, daher werden diese Fasern am besten für Kurzstreckenverbindungen verwendet, wie z.B. in MAN- und LAN-Netzwerken.

• Singlemode-Faser (SMF): Diese Faser ist für längere Distanzen ausgelegt und wird mit den richtigen Transceivern schnellere Datenübertragungsraten in einem einzigen Kanal bieten. Diese Fasern werden oft in einem einzigen Kabel für massive Datenübertragungen über lange Distanzen gebündelt.

Singlemode-Glasfaser

Innerhalb der SMF- und MMF-Klassen von Fasern gibt es verschiedene Fasertypen, die unterschiedliche Datenraten bieten und für die Verwendung über verschiedene Distanzen nach TIA/EIA-Standards für Glasfaseroptik bewertet sind. Ihr optisches Leistungsbudget bestimmt auch den Grenztransceiver, den Sie für eine bestimmte Verbindungslänge verwenden können, und Ihre Ausgabe auf der Sendeseite muss möglicherweise die Ausgabe Ihres sendenden Transceivers erhöhen, um Verluste in einer Verbindung zu kompensieren.

Klarerweise gibt es mehrere wichtige Systemdesignpunkte zu berücksichtigen, aber die ersten wichtigen Punkte, die in einem echten Netzwerk zu berücksichtigen sind, sind Verbindungslänge und erforderliche Datenrate. Neue Teile der Faser zur Unterstützung der kommenden 5G-Ausrollungen erfordern Multi-Gbps-Datenübertragungen über lange Distanzen, um Verbindungen zwischen Basisstationen und Zelltürmen zu unterstützen und Glasfaser-zum-Haus sowie Glasfaser-zum-Gebäude zu bieten.

Einige Gemeinden installieren bereits Dark Fiber, das Datenraten von bis zu 40 oder 100 Gbps ermöglicht, und die Netzwerkausrüstung, die diese Dark Fiber-Netzwerke unterstützt, muss Transceiver enthalten, die diese Datenraten unterstützen können. Ideale Verbindungslängen können von hunderten Metern (hier wird MMF verwendet) bis zu Dutzenden Kilometern (hier wird SMF verwendet) reichen, um die bestehende Mobilfunkinfrastruktur zu unterstützen. Wenn Sie mit SMF-Fasern über lange Distanzen arbeiten, rechnen Sie damit, Bündel von Fasern zu verlegen und skalierbare Netzwerkausrüstung einzusetzen, die austauschbare Transceiver mit Standardformfaktoren enthält. QSFP+ oder CFP werden die dominierenden Formfaktoren sein, insbesondere CFP, da es bereits Systeme mit 40 und 100 Gbps unterstützt.

Finisar FTL4C1QM1C

Der Finisar FTL4C1QM1C Glasfaser-Transceiver hat einen QSFP+ Formfaktor, der Datenraten von 39,8 bis 44,6 Gbps mit geringer Leistungsaufnahme (<3,5 W) unterstützt. Dieser Transceiver ist hot-swappable und unterstützt Verbindungen bis zu 10 km über SMF. Dieser Transceiver bietet auch eine Reihe von integrierten digitalen Diagnosefunktionen, einschließlich Überwachung der Sendeleistung und Empfangsleistung.

Finisar FTL4C1QM1C Glasfaser-Transceiver, aus dem FTL4C1QM1C Datenblatt

Finisar FTLC9558REPM

Der Finisar FTLC9558REPM Glasfaser-Transceiver ist eine Option für 100 m Verbindungen mit 103,1 Gbps über MMF. Wie das vorherige Produkt ist auch dieses Transceiver-Modul hot-swappable und arbeitet mit geringer Leistung (<2,5 W). Daten werden in 4 Bahnen mit 25 Gbps mit einem VCSEL-basierten Sender bei 850 nm übertragen, während die Empfangsseite mit einer 4x25G elektrischen Schnittstelle über I2C arbeitet:

Sie entsprechen dem QSFP28 MSA und IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4 und CAUI-4. Digitale Diagnosefunktionen sind über die I2C-Schnittstelle verfügbar, wie durch das QSFP28 MSA und Finisar Application Note AN-2141 spezifiziert. Der optische Transceiver entspricht der RoHS-Richtlinie 2011/65/EU. Weitere Details finden Sie in der Finisar Application Note AN-2038. [Von Finisar]

Finisar FTLC9558REPM Glasfaser-Transceiver, von Finisar

Avago AFBR-79EQDZ

Der Avago AFBR-79EQDZ 40 Gbps Transceiver kann für bis zu 100 m Verbindungen mit OM3 MMF oder für 150 m Verbindungen mit OM4 MMF verwendet werden (beide Fasertypen arbeiten bei 850 nm). Beachten Sie, dass jede Bahn mit 10,3125 Gbps arbeitet. Er unterstützt auch 10GBase-SR Module in Übereinstimmung mit dem IEEE 802.3ae Standard, solange der 10G Empfänger eine maximale Eingangsleistung von 2,4 dBm aushalten kann. Die optische Schnittstelle auf der Senden- und Empfangsseite verwendet beide Standardoptiken für Hochgeschwindigkeitsfasern:

Der optische Senderanteil... integriert ein 4-Kanal VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) Array, einen 4-Kanal Eingangspuffer und Laser-Treiber, Diagnosemonitore, Steuer- und Bias-Blöcke. Der optische Empfängeranteil... integriert ein 4-Kanal PIN-Photodioden-Array, ein 4-Kanal TIA-Array, einen 4-Kanal-Ausgangspuffer, Diagnosemonitore und Steuer- und Bias-Blöcke. [Aus dem AFBR-79EQDZ Datenblatt]

Blockdiagramm des Avago AFBR-79EQDZ Glasfaser-Transceivers, aus dem AFBR-79EQDZ Datenblatt

Beachten Sie, dass Sie in einigen Fällen ein SMF mit einem für MMF ausgelegten Glasfaser-Transceiver verwenden können, da der Kern in einer SMF-Faser etwa 20% des im Empfänger benötigten Wertes beträgt. Dies ermöglicht eine einfache Kopplung und die Faser wird unempfindlich gegenüber Ausrichtung sein, aber dies wird nicht empfohlen und funktioniert möglicherweise nicht über längere Distanzen. Im Idealfall sollten Sie einen Transceiver wählen, der die Datenraten und den Fasertyp unterstützt, den Sie in Ihrer speziellen Anwendung verwenden.

Telekommunikationssysteme sind nicht die einzige Anwendung, wo Glasfaser eine größere Verwendung finden wird. Die Unempfindlichkeit der Glasfaser gegenüber EMI und ESD sowie das geringe Gewicht von Glasfaser im Vergleich zu Kupfer macht Glasfaser ideal für den Einsatz in Luft- und Raumfahrtanwendungen und anderen Umgebungen, wo Störungen ein Problem darstellen. Wenn Sie einen Glasfaser-Transceiver für Ihr nächstes Telekommunikationssystem oder eine andere spezialisierte Anwendung suchen, können Sie die benötigten Komponenten auf Octopart finden.

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