5G網(wǎng)絡(luò)的必需品——25G光模塊/100G光模塊
現(xiàn)如今我國關(guān)于移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用,已經(jīng)由4G網(wǎng)絡(luò)向5G網(wǎng)絡(luò)過度,未來一段時(shí)間5G網(wǎng)絡(luò)(第五代移動(dòng)通訊技術(shù))將會(huì)成為信息通訊領(lǐng)域的搶手快速展開,承載網(wǎng)的先行建造與晉級(jí)推動(dòng)電信網(wǎng)光器材需求將會(huì)持續(xù)添加,一同云核算時(shí)代下數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需求迸發(fā)式增加,國內(nèi) BAT為首的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)入IDC需求擴(kuò)張期,25G光模塊、100G光模塊等高速光模塊需求迅速增加。
一、5G網(wǎng)絡(luò)的特征
5G移動(dòng)網(wǎng)供應(yīng)增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB)、超可靠低時(shí)延通訊(uRLLC)、大規(guī)模機(jī)器類通訊(mMTC)三大類業(yè)務(wù),不同業(yè)務(wù)性能差異較大:eMBB 業(yè)務(wù)面向傳統(tǒng)移動(dòng)通訊,帶寬大;uRLLC 業(yè)務(wù)面 向工業(yè)自動(dòng)化等實(shí)時(shí)性操控類使用,時(shí)延低、可靠性高;mMTC 面向物聯(lián)網(wǎng)使用,銜接多、流量小。
5G 無線接入網(wǎng)(RAN)重新劃分為有源天線單元(AAU)、分布單元(DU)、集中單元(CU)部分,中心網(wǎng)由 3G/4G 時(shí)代集中安置逐步向云化、分布式安置改變,不同業(yè)務(wù)中心網(wǎng)下沉到不同方位,滿足業(yè)務(wù)低時(shí)延的要求,提升用戶體會(huì)。
1.大帶寬
基站帶寬取決于無線頻譜帶寬、頻譜效率、天線數(shù)等參數(shù)配置,64 TR 100 M 帶寬的基站,峰值帶寬可以達(dá)到 6 Gbit/s,均值帶寬 3 Gbit/s,依照國際電信聯(lián)盟(ITU)定義:5G基站最大峰值帶寬 可達(dá) 20 Gbit/s。實(shí)踐情況下,基站速率難以達(dá)到最大峰值速率。其他,考慮本錢、功率等因素, 5G基站類型會(huì)多種共存,基站帶寬從 1~20 Gbit/s 均會(huì)存在。
2.低時(shí)延 5G不同業(yè)務(wù)的時(shí)延差異化較大,第 3 代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)TR 38.913 定義 eMBB 端到端(E2E)時(shí)延是 10 ms,uRLLC 是 1 ms,其中 eMBB的空口時(shí)延 4 ms,uRLLC 的空口時(shí)延0.5 ms;可是, 關(guān)于不同的 uRLLC 業(yè)務(wù),3GPP TS 22.261 V16.0.0 給出不同的時(shí)延定義,如下表。
3.流量 Mesh 化
5G CU 與 DU 安置靈敏、可分可合,分設(shè)的 CU 和 DU 之間具有多對(duì)一、一對(duì)多的特征,存在雙歸和冗余要求。根據(jù) eMBB、uRLLC、mMTC3 類業(yè)務(wù)分步引入,中心網(wǎng)從集中式安置逐步過渡到分布式部 署。CU 和中心網(wǎng)之間存在著多對(duì)多的聯(lián)系,中心網(wǎng)之間存在流量交互的情況,5G 時(shí)代業(yè)務(wù)流量 Mesh 化趨勢(shì)較為顯著,如下圖。
4.網(wǎng)絡(luò)切片
一代移動(dòng)通訊網(wǎng)(NGMN)、IMT 2020、第 3 代合作伙伴(3GPP)均提出了 5G 網(wǎng)絡(luò)根據(jù)軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)/網(wǎng)絡(luò)功用虛擬化(NFV)的網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu),網(wǎng)絡(luò)切片可以為未來網(wǎng)絡(luò)立異、快速安置業(yè)務(wù) 供應(yīng)基礎(chǔ)。一同,網(wǎng)絡(luò)切片效勞可供應(yīng)辦理隔絕、資源隔絕、核算隔絕、轉(zhuǎn)發(fā)隔絕、操控隔絕等特征效勞,不同資源的隔絕靈敏配置,以滿足不同類型的業(yè)務(wù)安全性、可靠性、關(guān)鍵績(jī)效方針(KPI) 等方面差異化的要求,保障業(yè)務(wù)安全和效勞質(zhì)量 。
5.NSA 向 SA 逐步演進(jìn)
5G 建網(wǎng)形式分為獨(dú)立安置(SA)形式和非獨(dú)立安置(NSA)形式:SA 形式下,新建無線、中心 5G 網(wǎng)絡(luò),4G 網(wǎng)絡(luò)和 5G 網(wǎng)絡(luò)兩張網(wǎng)獨(dú)立工作;NSA是一種逐步演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計(jì)劃,經(jīng)過 4G 既有的 資源,僅在 4G 網(wǎng)絡(luò)上增強(qiáng),以局部擴(kuò)容的方式為 5G 供應(yīng)效勞,并跟著 5G 業(yè)務(wù)的不斷老到逐步演進(jìn)到 5G。 5G承載網(wǎng)絡(luò)在用戶網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口(UNI),選用 10 GE、25 GE 接口接入基站,網(wǎng)絡(luò)側(cè)會(huì)引入 25 GE、50 GE、100 GE 互聯(lián)技術(shù),城域未來則可能會(huì)向 200 GE、400 GE 鏈路演進(jìn),因此5G網(wǎng)絡(luò)建造將少不了具有集成化、小型化、高速率、長距離、低本錢、低功耗等特征的光模塊,例如25G光模塊、100G光模塊等。
二、25G光模塊/100G光模塊展開趨勢(shì)
光模塊的速率一直是商場(chǎng)重視的焦點(diǎn),根據(jù)速率可劃分為622Mb/s、1.25Gb/s、2.5Gb/s、10Gb/s、40Gb/s、100Gb/s等。目前推動(dòng)光模塊速率晉級(jí)的因素主要來自幾個(gè)方面:一方面,“寬帶中國”戰(zhàn) 略要求完結(jié)百兆光纖入戶,從接入層提升了光接口壓力,由下至上各級(jí)光接口逐級(jí)承壓,推動(dòng)了對(duì)高速率光模塊需求;跟著5G的安置,運(yùn)營商需求安置更寬的帶寬完結(jié)大流量數(shù)據(jù)的使用,如長途醫(yī)療、VR、4K視頻等,因此移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)各層面必須具有更高的速率,這也推動(dòng)了25G光模塊/100G光模塊的展開。
除了運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)對(duì)光模塊需求巨大,云核算數(shù)據(jù)中心的加速建造提出了對(duì)25G光模塊/100G光模塊的需求。因此,全球數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)新建及改造帶來的100G光模塊需求將規(guī)劃放量,高速光模塊商場(chǎng)將保持高景氣。
總結(jié)
在4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,光模塊獲益于運(yùn)營商光網(wǎng)絡(luò)晉級(jí)、云核算數(shù)據(jù)中心需求迸發(fā)及數(shù)據(jù)中心全光化需求增加態(tài)勢(shì)明顯,尤其是10G光模塊,信任在未來5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,25G光模塊和100G光模塊將會(huì)引領(lǐng)光通訊行業(yè)發(fā)展持續(xù)增長趨勢(shì)。