Qu'est-ce qu'un émetteur-récepteur optique de station de base Ethernet et sans fil

Qu'est-ce qu'un émetteur-récepteur"

Est-ce un module optique qui est emballé avec une puce ?

Aujourd'hui, nous allons parler de ce qui est considéré comme un module optique tel que compris par l'industrie.

Le module optique est un composant de la liaison de communication par fibre optique, et la fibre est le personnage principal de la communication par fibre optique.

La fibre optique a une bande passante énorme, la fréquence porteuse de la lumière est d'environ 200 THz, soit des centaines de milliers de fois celle des porteuses micro-ondes. Appelez cela une bande passante presque infinie.

La fibre optique a une perte ultra-faible. Le signal électrique de l'émetteur-récepteur optique, distance 112G XSR d'environ 150 mm de long, perte de 22 dB. Perte de 22 dB, soit 99.3 % de l'énergie consommée. Signal électrique 112G longueur 150mm, consommé 22dB. Transmission du signal optique 112G sur la fibre, selon la perte de 0.2dB/km pour le calcul, 110km, consommé 22dB. le même signal Le même signal est transmis par l'électricité sur 150mm et la lumière sur 110km, ce qui est une assez grande différence. Appelez donc la fibre optique à perte quasi nulle.

La fibre optique est fabriquée à partir de verre étiré en fibres de filaments fins et est vendue à un prix très bas. Par rapport au câble en cuivre, appelé coût presque nul.

Le signal transmis par fibre optique est « léger ». La lumière est une onde électromagnétique, qui a une énergie cinétique, en d'autres termes, la lumière ne peut pas être stationnaire.

La transmission de la lumière dans la fibre optique a un coût ultra-faible. En raison de son incapacité à être stationnaire, il est difficile d'obtenir un faible coût pour la commutation, le stockage et le calcul du signal.

Ce n'est pas que la lumière ne puisse pas réaliser la commutation ou l'informatique. Parce qu'il existe des commutateurs optiques, il existe également des calculs simples avec la lumière, et bien sûr la lumière peut réaliser un stockage indirect. Par exemple, CD-ROM, mais la lumière ne peut pas réaliser de commutation, de calcul et de stockage à faible coût.

Entre la transmission et l'échange de quantités massives d'informations, il y a une quantité tout aussi massive de conversion de signal requise. Il existe un besoin de convertir des signaux optiques en signaux électriques, et également des signaux électriques en signaux optiques.

Comment pouvons-nous atteindre un faible coût pour l'interconversion de signaux photoélectriques d'énormes quantités d'informations ? Cela peut être fait en réalisant une normalisation.

USB est une interface standardisée, telle que le câble de données de type C pour téléphone portable, du marché peut être très bon marché à acheter, la raison en est la normalisation.

La émetteur-récepteur optique est l'interface de conversion normalisée entre le signal électrique et le signal optique. Parce que nous devons convertir des signaux optiques en signaux électriques, debout dans la lumière, qui reçoit. Il doit également convertir les signaux électriques en signaux optiques, se tenant dans la lumière, qui transmet.

Par conséquent, le module optique effectue généralement à la fois la réception et la transmission, également appelé module émetteur-récepteur optique.

Puisque la normalisation est définie afin de réduire les coûts, l'interface optique dans l'interface optoélectronique est nécessaire pour faire l'adaptation de la taille standard.

Des signaux électriques sont également nécessaires pour normaliser la taille des dimensions externes.

L'apparence de l'ensemble du module, tous les aspects doivent être définis clairement, afin de maximiser la réduction des coûts industriels.

Dans les émetteurs-récepteurs optiques, de nombreuses informations doivent être calibrées et détectées. Pour la gestion du registre de canal est également une définition normalisée. Quel registre de quel bit représente quel sens, mais aussi clairement écrit.

Les modules optiques sont conçus pour transmettre des signaux, et l'interopérabilité est définie pour les formats de codage liés au signal, la qualité du signal de phase d'amplitude de codage, etc.

Le même contenu lié aux signaux optiques doit être mis en correspondance avec les performances des fibres optiques, ainsi que les besoins des scénarios d'application, pour trouver cette idée relativement peu coûteuse dans l'industrie, pour classer les informations liées aux longueurs d'onde et pour faire exigences d'unification pour des produits similaires.

Le cœur de l'émetteur-récepteur optique est «l'interopérabilité», le faible coût et la normalisation, mais il y a toujours des produits qui veulent rompre avec cette idée et faire de la personnalisation et de la non-normalisation.

Il y a deux raisons.

La première est que l'échelle industrielle du segment n'est pas assez grande. Par exemple, le réseau fédérateur de l'émetteur-récepteur cohérent, en fait, une grande partie est difficile à multi-fabricant entièrement interopérable. Le volume total du marché de certains modules optiques de dorsale est faible par rapport au volume de marché de centaines de millions/dizaines de millions de réseaux d'accès. Il n'y a pas beaucoup de fabricants capables de fabriquer des modules de dorsale de réseau fédérateur. Si une interopérabilité complète doit être atteinte, il faudra beaucoup de temps pour en discuter dans l'industrie, et le coût en temps, la fenêtre de l'industrie et l'échelle de l'industrie ne suffiront pas à la soutenir. Autrement dit, l'interopérabilité et le faible coût ne peuvent être assimilés lorsque le volume du marché n'est pas suffisamment important.

La deuxième raison est la relation concurrentielle entre l'industrie. Si les produits fabriqués par l'usine A et l'usine B peuvent être totalement interopérables, les clients sont satisfaits et les fournisseurs mécontents. Et chez certains fabricants qui ont le droit de parole, ils vont fabriquer des produits sur mesure. Cette situation n'est pas l'option la moins coûteuse pour l'industrie, mais pour certains fabricants, c'est l'option de maximiser les avantages.

La normalisation des modules optiques concerne principalement le matériel logiciel et les signaux. Pour la méthode de mise en œuvre interne, la normalisation n'est pas nécessairement requise.

Par exemple, le choix de la solution d'intégration photonique silicium, ou la solution intégrée InP, ou la solution discrète traditionnelle, différents fabricants peuvent avoir différentes formes et options.

Qu'est-ce qu'un module optique Ethernet

Un émetteur-récepteur optique est simplement une interface de conversion de signaux optoélectroniques.

Un module optique Ethernet est un module optique utilisé pour Ethernet. Qu'est-ce qu'Ethernet ? Technologie de communication réseau pouvant prendre en charge un réseau local (LAN) via la gestion des messages (MIB) et le contrôle d'adresse de support physique public (MAC).

LAN, réseau local.

Un réseau qui s'interconnecte dans un bâtiment ou un réseau qui s'interconnecte dans une ville peut être appelé LAN. Par exemple, Wuhan est une mégapole et la ville centrale s'étend sur des dizaines de kilomètres.

Par conséquent, nous entendons souvent parler de distance de transmission Ethernet de 40 km, 10 km, 100 m, etc.

Ethernet est une technologie qui peut prendre en charge la communication LAN, en d'autres termes, il existe d'autres technologies qui peuvent prendre en charge la communication LAN. Par exemple, Infiniband.

Parmi les technologies LAN, Ethernet est la plus largement utilisée et représente la plus grande part, qui se caractérise par la gestion de l'information (MIB) et le contrôle de l'adresse du support physique public (MAC)

On peut difficilement s'éloigner du mot adresse pour MAC. Ethernet est à peu près égal à une entreprise de messagerie, pour la façon dont nos informations (courrier) sont gérées par le contrôle des adresses, la logistique afin d'obtenir une livraison précise entre l'expéditeur et la moissonneuse.

L'utilisateur emballe le courrier (trames d'Ethernet) et le remet à la société de logistique, le transfère (commutateur et émetteur-récepteur optique) et le livre enfin au destinataire.

Ethernet est l'un des courriers logistiques de la ville. Si vous souhaitez sortir de la ville à travers la province, vous devez généralement convertir et regrouper à nouveau les informations et utiliser le système WDM (par exemple, le train) pour la transmission longue distance. Cette fois, la gestion logistique par le fret ferroviaire doit fonctionner selon ses propres conditions.

Il y a donc une distinction entre le côté ligne et le côté client du commutateur. Le côté ligne est défini par l'UIT-T pour établir des normes, et le côté client est principalement de la responsabilité de l'IEEE pour établir des normes.

Les modules optiques pour Ethernet (par rapport aux modules cohérents WDM) présentent les caractéristiques suivantes.

Courte distance : 0.1 à 40 km

Petit nombre de longueurs d'onde : allant de 1 à 12. Par exemple, le nombre de longueurs d'onde Ethernet dans un centre de données est de 1 ou 4. Longueurs d'onde Ethernet avant 5G 1, 2, 6, 12, ces longueurs d'onde sont peu nombreuses.

La transmission de plus de 2 longueurs d'onde dans la fibre est le multiplexage par répartition en longueur d'onde WDM, BiDi, CWDM4, CWDM6, LWDM pour Ethernet et DWDM40, DWDM80… pour le système WDM. .96, 120, etc.

Les bandes de communication sont principalement dans les bandes multimodes 850nm et 910nm, ainsi que dans la bande O monomode. Ces bandes prennent en charge les lasers à faible coût.

Les VCSEL, les DFB et les EML sont tous beaucoup moins chers que les lasers accordables à largeur de raie étroite utilisés pour la division en longueur d'onde.

Les modules optiques pour Ethernet ont des débits différents selon les scénarios. Cela est dû au fait que les LAN présentent trop de déséquilibres de réseau et que le choix de la taille d'un émetteur-récepteur optique à utiliser dépend du scénario d'application.

Lorsque nous mentionnons les modules optiques Ethernet, cela n'inclut pas WDM modules cohérents et modules PON, qui sont compris comme transmission point à point. Mais en fait, il y a une partie du module PON qui appartient à la technologie Ethernet, qui est la transmission point à multipoint d'Ethernet.

Les émetteurs-récepteurs optiques Ethernet peuvent être utilisés côté client des réseaux métropolitains, fronthual et middlehual et backhaul de l'accès sans fil, des centres de données (à l'intérieur) et des types d'accès filaire. Au début, le côté client et le centre de données de MAN étaient divisés en une seule catégorie, et plus tard, le côté client et le centre de données ont été lentement divisés à nouveau en deux catégories.

Cette division peut être comprise comme les premiers centres de données étaient plus petits et pouvaient partager des modules communs du côté client du réseau métropolitain.

Plus tard, les centres de données sont devenus de plus en plus grands et les modules optiques dédiés personnalisés étaient plus conformes à la demande de l'industrie pour le meilleur rapport prix/performance, une efficacité supérieure et un coût (unitaire) inférieur.

Les modules de transmission longue portée WDM, qui étaient à usage général dans les années précédentes, étaient utilisés pour l'interconnexion entre les centres de données, qui utilisaient également le système WDM pour transmettre leurs propres données dans les années précédentes, puis il y avait un réseau privé entre les DC comme le trafic entre les centres de données est devenu de plus en plus grand.

Il est également compréhensible qu'il existe de nombreux choix communs dans les scénarios côté client MAN, backhaul dans le passage frontal de l'accès sans fil, à l'intérieur du centre de données et de l'accès filaire, alors qu'il existe de nombreux choix communs dans le WDM traditionnel et le réseau privé derrière DCI ( comme 400GZR).

Qu'est-ce qu'un module optique de station de base sans fil

Nous avons deux façons de passer des appels téléphoniques, fixe et portable.

En plus de passer des appels téléphoniques, nous avons également besoin d'accéder à Internet. De même, l'un se fait via un réseau fixe (appelé réseau fixe) et l'autre via un téléphone portable pour accéder à Internet, également appelé réseau mobile, communication mobile.

Le câble coaxial et le fil de cuivre précédents sont une communication filaire. Plus tard, parce que la quantité d'informations est trop importante, il y a un fil de cuivre à fibre optique. La fibre optique est la fibre qui transmet le signal, transmet une grande quantité d'informations. Cette fibre est également la ligne, appartient également à la catégorie des communications filaires.

Dès le début, la communication mobile a eu une ligne de retour. Dans les premières années, c'était du fil de cuivre, et plus tard c'était de la fibre optique. Si vous utilisez la fibre optique, bien sûr, vous avez besoin de modules optiques.

Stations de base mobiles pour couvrir une certaine plage de contact avec les téléphones portables. Il doit donc transmettre des ondes électromagnétiques depuis des endroits élevés.

Un équipement réseau est nécessaire pour transmettre et recevoir des signaux.

À l'ère de la 1G et de la 2G, l'équipement de ces stations de base sans fil était placé en hauteur, ainsi que les antennes.

Les stations de base 5G utilisent des modules optiques 25G. En d'autres termes, les stations de base mobiles de cinquième génération utilisent l'émetteur-récepteur optique avancé qui peut traiter 25 milliards de bits d'informations par seconde.

La station de base 1G est une communication analogique, la qualité n'est pas bonne, le nombre d'accès est également limité. Station de base 2G, l'utilisation de la communication numérique, mais a également ouvert une variété d'industrie de la technologie de codage numérique.

Revenons au sujet, il y a quelques problèmes avec la mise en place de l'équipement de la station de base sans fil en hauteur.

 

Le problème est que l'installation préliminaire et la maintenance ultérieure nécessitent de la main-d'œuvre pour escalader de hauts bâtiments avec l'équipement.

Et comme de plus en plus de personnes utilisent des téléphones portables, plus de stations de base sont construites, les coûts de main-d'œuvre sont très élevés. Attendez la troisième génération de stations de base mobiles, certains fabricants réfléchissent à la manière de réduire ce coût.

Séparez l'équipement de la station de base, mais l'antenne doit être placée en hauteur. Le reste des pièces qui ne peuvent pas être déplacées suivent l'antenne en haut. Ceux qui peuvent être déplacés seront mis en bas.

Cela a donné naissance à BBU et RRU.

RRU est principalement la partie du sans fil RF, BBU est principalement la partie de la bande de base numérique, BBU est la partie qui peut être séparée de l'antenne.

La ligne de communication entre RRU et BBU est appelée « fronthaul ».

Au début de la transmission directe, les modules optiques n'étaient pas nécessairement nécessaires et les fils de cuivre à basses fréquences pouvaient être utilisés pour la transmission longue distance. S'il y a beaucoup d'utilisateurs, la quantité d'informations est très importante, le cuivre aura un effet de peau à haute fréquence.

Si la distance n'est pas éloignée, le coût de déploiement est moins cher avec la fibre multimode. Ainsi, l'émetteur-récepteur optique fronthaul plus tôt est un grand nombre de modules multimodes.

La fibre optique se caractérise par une capacité élevée et de longues distances. En regroupant les BBU, l'analyse, la localisation et la maintenance deviennent faciles.

Le support technique pour la communication par fibre optique est à distance. C'est le passage de la fibre multimode au monomode pour les AAU et les BBU.

Après la télécommande, le BBU est dans le CO, le central offglace, a appelé le bureau. Un BBU, gestion d'un tas de RRU, RRU plus tard peut aussi être léger, est RRH, le H est Head, juste une tête à gauche sur l'extrémité distante.

3G et 4G, les deux n'ont que le fronthual et le backhaul.

Le fronthual est la connexion entre BBU et RRU/RRH. Le backhaul est la connexion entre le réseau principal et le BBU, et cela a moins de fibres et moins de modules optiques. Mais chaque émetteur-récepteur optique a plus de capacité, chaque fibre a plus de capacité et les informations ne sont pas perdues.

Au moment où la 5G arrive, il est temps de réfléchir à la manière d'être plus efficace, à moindre coût et à plus grande capacité.

RRU/RRH et antenne sont intégrés, appelés AAU.

Les BBU sont à nouveau décomposés et divisés en CU et DU. Le réseau principal est connecté à plusieurs CU, une CU est connectée à plusieurs DU, une DU est connectée à plusieurs AAU.

Si le BBU continue à se diviser en CU et DU, cette section se situe juste entre le backhual et le fronthual, nommé le middlehual.

Si cela ne réduit pas les coûts, la BBU est conservée.

Ainsi, au début du déploiement de la 5G, il n'y avait pas de définition distincte d'un émetteur-récepteur optique intermédiaire. La norme conserve cette fonction, si nécessaire, continuez à diviser. Ceci est similaire à la couche de pliage souple de certains bagages "extensibles".

Les modules optiques utilisés dans les stations de base sont essentiellement un concept de communication filaire, et les modules optiques sont connectés par "fibre optique".

Lorsque nous parlons de modules optiques de station de base sans fil, nous faisons référence à des modules optiques de communication câblés (fibre optique) utilisés dans des scénarios de communication RF sans fil.

Il existe une autre catégorie de communication optique véritablement sans fil, où la lumière est transmise dans l'air pour la communication. Ce type d'émetteur-récepteur optique est appelé FSO, free space optics, qui est différent de la communication filaire par guide d'ondes à fibre optique dans l'espace non libre.

Véritable communication optique sans fil FSO utilisée dans une capacité supérieure à la bande passante de communication par micro-ondes. Par exemple, la communication entre satellites, il est difficile de déverser une ligne de communication dans l'espace, et la nécessité d'une communication à haute capacité.

La communication optique spatiale, avec les avantages du sans fil, présente également les avantages d'une plus grande bande passante que les communications par micro-ondes.

Les gens ordinaires appellent, sans fil cette petite distance ou porteuse d'ondes électromagnétiques à basse fréquence, pas de communication par porteuse optique spatiale (haute fréquence), les coûts de communication FSO sont très élevés.