Nadajniki-odbiorniki światłowodowe do sprzętu sieciowego 5G

Wdrożenia 5G są na horyzoncie, z głównymi firmami telekomunikacyjnymi gotowymi do uruchomienia ograniczonego dostępu do sieci w USA i Europie. Większość osób zwraca uwagę na wymagania bezprzewodowe w tych sieciach, ale lokalne anteny nadal będą musiały być połączone z siecią telefoniczną i Internetem za pomocą światłowodów o wysokiej przepustowości lub połączeń bezprzewodowych.

Wszystko to wymaga transceiverów światłowodowych do obsługi sprzętu sieciowego. Wybór odpowiedniego transceivera do sieci światłowodowych zależy od wielu czynników, chociaż w 5G główne czynniki do rozważenia to przepustowość, szybkość transmisji danych, strata konwersji i typ włókna. Zanim będziesz mógł wybrać odpowiedni transceiver światłowodowy, pierwszym krokiem jest określenie, jakiego typu włókno jest używane w sieci, lub jakiego typu kabel światłowodowy będzie wymagany do osiągnięcia optymalnej prędkości i przepustowości.

Jakiego typu włókno używasz?

Istnieją dwa główne typy kabli światłowodowych, z których każdy jest odpowiedni dla różnych zastosowań i będzie wymagał różnych transceiverów:

• Włókno wielomodowe (MMF): ten typ włókna może być używany do jednoczesnej transmisji wielu kanałów. Większa gęstość modów prowadzi do większej dyspersji modalnej, która kumuluje się na długości włókna, dlatego te włókna najlepiej nadają się do krótkich połączeń, takich jak w sieciach MAN i LAN.

• Włókno jednomodowe (SMF): To włókno jest przeznaczone do dłuższych dystansów i zapewni szybsze szybkości transmisji danych w pojedynczym kanale przy użyciu odpowiednich transceiverów. Te włókna często są łączone w pojedynczy kabel do masowej transmisji danych na długich dystansach.

Światłowód jednomodowy

W ramach klas włókien SMF i MMF istnieją różne typy włókien, które zapewniają różne szybkości transmisji danych i są oceniane do użytku na różnych dystansach zgodnie z normami TIA/EIA dla światłowodów. Twój budżet mocy optycznej również określi limit transceivera, którego możesz użyć dla danej długości łącza, a twoja moc wyjściowa po stronie nadawczej może wymagać zwiększenia wyjścia z twojego transceivera nadawczego, aby skompensować straty w łączu.

Wyraźnie, istnieje kilka ważnych punktów projektowania systemów do rozważenia, ale pierwsze ważne punkty do rozważenia w rzeczywistej sieci to długość łącza i wymagana szybkość transmisji danych. Nowe części włókna do obsługi nadchodzących wdrożeń 5G wymagają transmisji danych wielu Gbps na długich dystansach, aby obsługiwać połączenia między stacjami bazowymi a wieżami komórkowymi, oraz aby zapewnić światłowód do domu i światłowód do obiektu.

Niektóre gminy już instalują ciemne włókna (dark fiber), które są zdolne do przesyłania danych z prędkością do 40 lub 100 Gbps, a sprzęt sieciowy wspierający te sieci ciemnych włókien będzie musiał zawierać transceivery obsługujące te prędkości przesyłu danych. Idealne długości połączeń mogą wynosić od setek metrów (tutaj zostanie użyte MMF) aż do kilkudziesięciu kilometrów (tutaj zostanie użyte SMF), aby wspierać istniejącą infrastrukturę komórkową. Jeśli pracujesz z włóknem SMF na długich dystansach, spodziewaj się rozmieszczenia wiązek włókien i wdrażania skalowalnego sprzętu sieciowego, który zawiera wymienne transceivery o standardowych formatach. QSFP+ lub CFP będą dominującymi formatami, szczególnie CFP, ponieważ już obsługuje systemy 40 i 100 Gbps.

Finisar FTL4C1QM1C

Transceiver światłowodowy Finisar FTL4C1QM1C ma format QSFP+, który obsługuje prędkości przesyłu danych od 39,8 do 44,6 Gbps przy niskim rozpraszaniu mocy (<3,5 W). Ten transceiver jest wymienny na gorąco i obsługuje połączenia do 10 km przez SMF. Transceiver ten oferuje również szereg wbudowanych funkcji diagnostycznych, w tym monitorowanie mocy nadawania i odbioru.

Transceiver światłowodowy Finisar FTL4C1QM1C, z karty katalogowej FTL4C1QM1C

Finisar FTLC9558REPM

Transceiver światłowodowy Finisar FTLC9558REPM jest jedną z opcji dla połączeń 100 m przy 103,1 Gbps przez MMF. Podobnie jak poprzedni produkt, ten moduł transceivera jest wymienny na gorąco i działa przy niskiej mocy (<2,5 W). Dane są przesyłane w 4 pasmach przy 25 Gbps z nadajnikiem opartym na VCSEL przy 850 nm, podczas gdy strona odbiorcza działa z 4x25G interfejsem elektrycznym przez I2C:

Są zgodne ze specyfikacją QSFP28 MSA i IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4 oraz CAUI-4. Funkcje diagnostyki cyfrowej są dostępne przez interfejs I2C, jak określono w QSFP28 MSA i notatce aplikacyjnej Finisar AN-2141. Transceiver optyczny jest zgodny z dyrektywą RoHS 2011/65/EU. Więcej szczegółów znajduje się w notatce aplikacyjnej Finisar AN-2038. [Od Finisar]

Transceiver światłowodowy Finisar FTLC9558REPM, z Finisar

Avago AFBR-79EQDZ

Transceiver Avago AFBR-79EQDZ 40 Gbps może być używany w połączeniach do 100 m z OM3 MMF lub w połączeniach do 150 m używając OM4 MMF (oba typy włókien działają przy 850 nm). Należy zauważyć, że każde pasmo działa przy 10,3125 Gbps. Obsługuje również moduły 10GBase-SR zgodnie ze standardem IEEE 802.3ae, pod warunkiem, że odbiornik 10G może wytrzymać maksymalną moc wejściową optyczną 2,4 dBm. Interfejs optyczny po stronie nadawczej i odbiorczej używa standardowych optyków do szybkiego przesyłu światłowodowego:

Część nadawcza optyczna... zawiera tablicę 4-kanałowych VCSEL (pionowy laser emitujący światło przez powierzchnię), 4-kanałowy bufor wejściowy i sterownik lasera, monitory diagnostyczne, bloki sterowania i polaryzacji. Część odbiorcza optyczna... zawiera tablicę 4-kanałowych fotodiod PIN, tablicę 4-kanałowych TIA, 4-kanałowy bufor wyjściowy, monitory diagnostyczne oraz bloki sterowania i polaryzacji. [Z karty katalogowej AFBR-79EQDZ]

Schemat blokowy transceivera światłowodowego Avago AFBR-79EQDZ, z karty katalogowej AFBR-79EQDZ

Należy zauważyć, że w niektórych przypadkach można użyć SMF z transceiverem światłowodowym zaprojektowanym dla MMF, ponieważ rdzeń w SMF jest około 20% wartości wymaganej w odbiorniku. Zapewnia to łatwe sprzęganie i światłowód będzie niewrażliwy na ustawienie, ale nie jest to zalecane i może nie działać na dłuższych dystansach. W idealnym przypadku należy wybrać transceiver, który będzie obsługiwał prędkości transmisji danych i typ włókna, którego używasz w swojej konkretnej aplikacji.

Systemy telekomunikacyjne to nie jedyna aplikacja, gdzie światłowód znajdzie szersze zastosowanie. Niewrażliwość światłowodu na EMI i ESD, a także niska waga światłowodu w porównaniu z miedzią, czyni go idealnym do zastosowania w aplikacjach lotniczych i innych środowiskach, gdzie problemem jest hałas. Jeśli szukasz transceivera światłowodowego do swojego następnego systemu telekomunikacyjnego lub innej specjalistycznej aplikacji, możesz znaleźć potrzebne komponenty na Octopart.

Jak zawsze, możesz być na bieżąco z naszymi najnowszymi artykułami, zapisując się do naszego newslettera!