Trasmettitori Ottici a Fibra per Apparecchiature di Rete 5G

Il lancio del 5G è all'orizzonte, con le principali compagnie di telecomunicazioni pronte a fornire un accesso limitato alla rete negli Stati Uniti e in Europa. La maggior parte delle persone presta attenzione ai requisiti wireless di queste reti, ma le antenne locali dovranno comunque essere collegate alla rete telefonica e a Internet con fibre ottiche ad alta larghezza di banda o connessioni di backhaul wireless.

Tutto ciò richiede trasmettitori a fibra ottica per supportare l'attrezzatura di rete a fibra. La scelta del trasmettitore giusto per le reti a fibra dipende da molteplici fattori, sebbene nel 5G i principali fattori da considerare siano la larghezza di banda, il tasso di trasmissione dati, la perdita di conversione e il tipo di fibra. Prima di poter scegliere il corretto trasmettitore a fibra, il primo passo è determinare quale tipo di fibra viene utilizzato dalla rete, o quale tipo di cavo a fibra l'applicazione richiederà per raggiungere la velocità e la larghezza di banda ottimali.

Quale tipo di fibra stai utilizzando?

Ci sono due tipi principali di cavo a fibra, ognuno dei quali è appropriato per diverse applicazioni e richiederà diversi trasmettitori:

• Fibra multimodale (MMF): questo tipo di fibra può essere utilizzato per trasmettere più canali simultaneamente. Una maggiore densità di modalità porta a una maggiore dispersione modale che si accumula lungo la distanza della fibra, quindi queste fibre sono meglio utilizzate per collegamenti a breve distanza, come nelle reti MAN e LAN.

• Fibra monomodale (SMF): Questa fibra è progettata per lunghe distanze e fornirà tassi di trasmissione dati più veloci in un singolo canale con i trasmettitori corretti. Queste fibre sono spesso raggruppate in un unico cavo per la trasmissione di dati massicci su lunghe distanze.

Fibra ottica monomodale

All'interno delle classi di fibra SMF e MMF, ci sono diversi tipi di fibre che offrono diversi tassi di trasmissione dati e sono valutati per l'uso su diverse distanze secondo gli standard TIA/EIA per la fibra ottica. Anche il tuo budget di potenza ottica determinerà il limite del trasmettitore che puoi utilizzare per una data lunghezza di collegamento, e la tua uscita sul lato di trasmissione potrebbe dover aumentare l'uscita dal tuo trasmettitore di trasmissione per compensare le perdite in un collegamento.

Chiaramente, ci sono diversi importanti punti di progettazione del sistema da considerare, ma i primi punti importanti da considerare in una rete reale sono la lunghezza del collegamento e il tasso di trasmissione dati richiesto. Le nuove porzioni di fibra per supportare i prossimi lanci del 5G richiedono trasmissioni dati multi-Gbps su lunghe distanze per supportare le connessioni tra stazioni base e torri cellulari, e per fornire fibra-alla-casa e fibra-al-premises.

Alcuni comuni stanno già installando fibra oscura capace di raggiungere velocità fino a 40 o 100 Gbps, e l'attrezzatura di rete per supportare queste reti in fibra oscura dovrà includere trasmettitori in grado di supportare queste velocità di trasmissione. Le lunghezze ideali dei collegamenti possono variare da centinaia di metri (qui verrà utilizzata MMF) fino a decine di chilometri (qui verrà utilizzata SMF) per supportare l'infrastruttura cellulare esistente. Se lavorate con fibra SMF su lunghe distanze, aspettatevi di dover disporre fasci di fibra e dispiegare attrezzature di rete scalabili che includano trasmettitori intercambiabili con formati standard. QSFP+ o CFP saranno i formati dominanti, in particolare CFP poiché supporta già sistemi a 40 e 100 Gbps.

Finisar FTL4C1QM1C

Il trasmettitore ottico Finisar FTL4C1QM1C ha un formato QSFP+ che supporta velocità di trasmissione dati da 39,8 a 44,6 Gbps con una bassa dissipazione di potenza (<3,5 W). Questo trasmettitore è hot-swappable e supporta collegamenti fino a 10 km su SMF. Questo trasmettitore offre anche numerose funzioni diagnostiche digitali integrate, inclusi il monitoraggio della potenza di trasmissione e ricezione.

Trasmettitore ottico Finisar FTL4C1QM1C, dal datasheet FTL4C1QM1C

Finisar FTLC9558REPM

Il trasmettitore ottico Finisar FTLC9558REPM è un'opzione per collegamenti di 100 m a 103,1 Gbps su MMF. Come il prodotto precedente, questo modulo trasmettitore è hot-swappable e funziona a bassa potenza (<2,5 W). I dati vengono trasferiti in 4 canali a 25 Gbps con un trasmettitore basato su VCSEL a 850 nm, mentre il lato di ricezione opera con un'interfaccia elettrica 4x25G su I2C:

Sono conformi allo standard QSFP28 MSA e IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4 e CAUI-4. Le funzioni di diagnostica digitale sono disponibili tramite l'interfaccia I2C, come specificato dallo standard QSFP28 MSA e dalla nota applicativa Finisar AN-2141. Il trasmettitore ottico è conforme alla Direttiva RoHS 2011/65/EU. Vedere la nota applicativa Finisar AN-2038 per maggiori dettagli. [Da Finisar]

Trasmettitore ottico Finisar FTLC9558REPM, da Finisar

Avago AFBR-79EQDZ

Il trasmettitore Avago AFBR-79EQDZ da 40 Gbps può essere utilizzato in collegamenti fino a 100 m con MMF OM3, o in collegamenti fino a 150 m utilizzando MMF OM4 (entrambi i tipi di fibra operano a 850 nm). Si noti che ogni canale opera a 10,3125 Gbps. Supporta anche i moduli 10GBase-SR in conformità con lo standard IEEE 802.3ae, a condizione che il ricevitore 10G possa sostenere una potenza ottica massima in ingresso di 2,4 dBm. L'interfaccia ottica sia sul lato di trasmissione che di ricezione utilizza ottiche standard per fibre ad alta velocità:

La parte del trasmettitore ottico... incorpora un array VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) a 4 canali, un buffer di ingresso a 4 canali e un driver laser, monitor diagnostici, blocchi di controllo e polarizzazione. La parte del ricevitore ottico... incorpora un array di fotodiodi PIN a 4 canali, un array TIA (Transimpedance Amplifier) a 4 canali, un buffer di uscita a 4 canali, monitor diagnostici e blocchi di controllo e polarizzazione. [Dal datasheet di AFBR-79EQDZ]

Diagramma a blocchi del trasmettitore ottico Avago AFBR-79EQDZ, dal datasheet di AFBR-79EQDZ

Si noti che, in alcuni casi, è possibile utilizzare una SMF con un trasmettitore ottico progettato per MMF poiché il nucleo in una fibra SMF è circa il 20% del valore richiesto nel ricevitore. Questo permette un facile accoppiamento e la fibra sarà insensibile all'allineamento, ma ciò non è consigliato e potrebbe non funzionare su lunghe distanze. Nel caso ideale, si dovrebbe scegliere un trasmettitore che supporti le velocità di trasmissione e il tipo di fibra che si sta utilizzando nella propria applicazione specifica.

I sistemi di telecomunicazione non sono l'unica applicazione in cui la fibra vedrà un maggiore utilizzo. L'insensibilità della fibra a EMI e ESD, così come il basso peso della fibra rispetto al rame, rende la fibra ideale per l'uso in applicazioni aerospaziali e altri ambienti in cui il rumore è un problema. Se stai cercando un trasmettitore ottico per il tuo prossimo sistema di telecomunicazione o altra applicazione specializzata, puoi trovare i componenti di cui hai bisogno su Octopart.

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