Émetteurs-récepteurs à fibre optique pour équipements de réseau 5G

Le déploiement de la 5G est à l'horizon, avec de grandes entreprises de télécommunications prêtes à lancer un accès réseau limité aux États-Unis et en Europe. La plupart des gens prêtent attention aux exigences sans fil de ces réseaux, mais les antennes locales devront toujours être connectées au réseau téléphonique et à Internet avec des fibres optiques à haute bande passante ou des connexions de backhaul sans fil.

Tout cela nécessite des émetteurs-récepteurs à fibre optique pour soutenir l'équipement de réseau en fibre. Choisir le bon émetteur-récepteur pour les réseaux en fibre dépend de plusieurs facteurs, bien que dans la 5G, les principaux facteurs à considérer soient la bande passante, le débit de données, la perte de conversion et le type de fibre. Avant de pouvoir choisir l'émetteur-récepteur en fibre correct, la première étape est de déterminer quel type de fibre le réseau utilise, ou quel type de câble en fibre l'application nécessitera pour atteindre une vitesse et une bande passante optimales.

Quel type de fibre utilisez-vous ?

Il existe deux principaux types de câbles en fibre, chacun étant approprié pour différentes applications et nécessitant différents émetteurs-récepteurs :

• Fibre multimode (MMF) : ce type de fibre peut être utilisé pour transmettre plusieurs canaux simultanément. Une plus grande densité de modes conduit à une plus grande dispersion modale qui s'accumule sur la distance de la fibre, ainsi ces fibres sont mieux utilisées pour des liaisons de courte distance, telles que dans les réseaux MAN et LAN.

• Fibre monomode (SMF) : Cette fibre est conçue pour de plus longues distances et fournira des taux de transmission de données plus rapides dans un seul canal avec les bons émetteurs-récepteurs. Ces fibres sont souvent regroupées dans un seul câble pour une transmission massive de données sur de longues distances.

Fibre optique monomode

Au sein des classes de fibres SMF et MMF, il existe différents types de fibres qui fournissent différents débits de données et sont classés pour une utilisation sur différentes distances selon les normes TIA/EIA pour la fibre optique. Votre budget de puissance optique déterminera également l'émetteur-récepteur limite que vous pouvez utiliser pour une longueur de lien donnée, et votre sortie du côté émetteur peut nécessiter d'augmenter la sortie de votre émetteur-récepteur émetteur pour compenser les pertes dans un lien.

De toute évidence, il y a plusieurs points importants de conception de systèmes à considérer, mais les premiers points importants à considérer dans un réseau réel sont la longueur du lien et le débit de données requis. Les nouvelles portions de fibre pour soutenir les déploiements 5G à venir nécessitent une transmission de données multi-Gbps sur de longues distances pour soutenir les connexions entre les stations de base et les tours de cellules, et pour fournir la fibre au domicile et la fibre aux locaux.

Certaines municipalités installent déjà de la fibre noire capable de débits allant jusqu'à 40 ou 100 Gbps, et l'équipement réseau pour supporter ces réseaux de fibre noire devra inclure des transceivers pour supporter ces débits de données. Les longueurs de lien idéales peuvent varier de centaines de mètres (MMF sera utilisé ici) à des dizaines de kilomètres (SMF sera utilisé ici) afin de supporter l'infrastructure cellulaire existante. Si vous travaillez avec de la fibre SMF sur de longues distances, attendez-vous à déployer des faisceaux de fibre et à déployer un équipement réseau évolutif qui inclut des transceivers interchangeables avec des formats standard. QSFP+ ou CFP seront les formats dominants, surtout le CFP car il supporte déjà les systèmes de 40 et 100 Gbps.

Finisar FTL4C1QM1C

Le transceiver optique Finisar FTL4C1QM1C a un format QSFP+ qui supporte des débits de données de 39,8 à 44,6 Gbps avec une faible dissipation de puissance (<3,5 W). Ce transceiver est remplaçable à chaud et supporte des liens jusqu'à 10 km sur SMF. Ce transceiver fournit également un certain nombre de fonctions de diagnostic numérique intégrées, y compris la surveillance de la puissance d'émission et de réception.

Transceiver optique Finisar FTL4C1QM1C, d'après la fiche technique du FTL4C1QM1C

Finisar FTLC9558REPM

Le transceiver optique Finisar FTLC9558REPM est une option pour des liens de 100 m à 103,1 Gbps sur MMF. Tout comme le produit précédent, ce module transceiver est remplaçable à chaud et fonctionne à faible puissance (<2,5 W). Les données sont transférées en 4 voies à 25 Gbps avec un émetteur basé sur VCSEL à 850 nm, tandis que le côté réception fonctionne avec une interface électrique 4x25G sur I2C :

Ils sont conformes au QSFP28 MSA et à l'IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4 et CAUI-4. Des fonctions de diagnostics numériques sont disponibles via l'interface I2C, comme spécifié par le QSFP28 MSA et la note d'application Finisar AN-2141. Le transceiver optique est conforme à la directive RoHS 2011/65/EU. Voir la note d'application Finisar AN-2038 pour plus de détails. [De Finisar]

Transceiver optique Finisar FTLC9558REPM, de Finisar

Avago AFBR-79EQDZ

Le transceiver 40 Gbps Avago AFBR-79EQDZ peut être utilisé pour des liens allant jusqu'à 100 m avec OM3 MMF, ou dans des liens de 150 m utilisant OM4 MMF (les deux types de fibre fonctionnent à 850 nm). Notez que chaque voie fonctionne à 10.3125 Gbps. Il supporte également les modules 10GBase-SR en conformité avec la norme IEEE 802.3ae, tant que le récepteur 10G peut supporter une puissance optique d'entrée maximale de 2.4 dBm. L'interface optique sur les côtés émetteur et récepteur utilise tous deux des optiques standard pour la fibre à haute vitesse :

La partie émetteur optique... intègre un réseau VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) à 4 canaux, un tampon d'entrée à 4 canaux et un pilote laser, des moniteurs de diagnostic, des blocs de contrôle et de polarisation. La partie récepteur optique... intègre un réseau de photodiodes PIN à 4 canaux, un réseau TIA à 4 canaux, un tampon de sortie à 4 canaux, des moniteurs de diagnostic, et des blocs de contrôle et de polarisation. [Extrait de la fiche technique du AFBR-79EQDZ]

Schéma de bloc du transceiver à fibre optique Avago AFBR-79EQDZ, extrait de la fiche technique du AFBR-79EQDZ

Notez que, dans certains cas, vous pouvez utiliser une SMF avec un transceiver à fibre optique conçu pour MMF car le cœur d'une fibre SMF est environ 20% de la valeur requise dans le récepteur. Cela permet un couplage facile et la fibre sera insensible à l'alignement, mais cela n'est pas recommandé et peut ne pas fonctionner sur de plus longues distances. Dans le cas idéal, vous devriez choisir un transceiver qui supportera les débits de données et le type de fibre que vous utilisez dans votre application particulière.

Les systèmes de télécommunications ne sont pas la seule application où la fibre verra une utilisation accrue. L'insensibilité de la fibre aux interférences électromagnétiques (EMI) et aux décharges électrostatiques (ESD), ainsi que le faible poids de la fibre par rapport au cuivre, rendent la fibre idéale pour une utilisation dans les applications aérospatiales et autres environnements où le bruit est un problème. Si vous recherchez un transceiver à fibre pour votre prochain système de télécommunications ou autre application spécialisée, vous pouvez trouver les composants dont vous avez besoin sur Octopart.

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