5G網絡的必需品——25G光模塊/100G光模塊

現如今我國關於移動通訊網絡的運用,最爲普遍的是4G網絡,跟着5G技術老到,信任未來五年5G網絡(第五代移動通訊技術)將會成爲信息通訊領域的搶手快速展開,承載網的先行建造與晉級推動電 信網光器材需求將會持續添加,一同雲覈算時代下數據中心網絡需求迸發式增加,國內 BAT爲首的互聯網企業進入IDC需求擴張期,25G光模塊、100G光模塊等高速光模塊需求迅速增加。

一、5G網絡的特徵

5G移動網供應增強型移動寬帶(eMBB)、超可靠低時延通訊(uRLLC)、大 規 模 機 器 類 通訊(mMTC)三大類業務,不同業務性能差異較大:eMBB 業務面向傳統移動通訊,帶寬大;uRLLC 業務面 向工業自動化等實時性操控類使用,時延低、可靠性高;mMTC 面向物聯網使用,銜接多、流量小。

5G 無線接入網(RAN)重新劃分爲有源天線單元(AAU)、分佈單元(DU)、集中單元(CU)部分,中心網由 3G/4G 時代集中安置逐步向雲化、分佈式安置改變,不同業務中心網下沉到不同方位,滿 足業務低時延的要求,提升用戶體會。

1.大帶寬

基站帶寬取決於無線頻譜帶寬、頻譜效率、天線數等參數配置,64 TR 100 M 帶寬的基站,峯值帶寬可以達到 6 Gbit/s,均值帶寬 3 Gbit/s,依照國際電信聯盟(ITU)定義:5G 基站最大峯值帶寬 可達 20 Gbit/s。實踐情況下,基站速率難以達到最大峯值速率。其他,考慮本錢、功率等因素, 5G 基站類型會多種共存,基站帶寬從 1~20 Gbit/s 均會存在。

5G 基站分爲高頻基站和低頻基站:5G 低頻基站用於廣掩蓋,在初期,5G 低頻基站和 4G 基站會同址安置,在老到期,5G 低頻基站密度與 4G 基站適當;5G 高頻基站主要用於補熱,初期規劃不 大,可是有一些需求 25 GE 接口接入。

2.低時延 5G 不同業務的時延差異化較大,第 3 代合作伙伴計劃(3GPP)TR 38.913 定義 eMBB 端到端(E2E)時延是 10 ms,uRLLC 是 1 ms,其中 eMBB的空口時延 4 ms,uRLLC 的空口時延0.5 ms;可是, 關於不同的 uRLLC 業務,3GPP TS 22.261 V16.0.0 給出不同的時延定義,如下表。

5G網絡的必需品——25G光模塊/100G光模塊

3.流量 Mesh 化

5G CU 與 DU 安置靈敏、可分可合,分設的 CU 和 DU 之間具有多對一、一對多的特徵,存在雙歸和冗餘要求。根據 eMBB、uRLLC、mMTC3 類業務分步引入,中心網從集中式安置逐步過渡到分佈式部 署。CU 和中心網之間存在着多對多的聯繫,中心網之間存在流量交互的情況,5G 時代業務流量 Mesh 化趨勢較爲顯着,如下圖。

5G網絡的必需品——25G光模塊/100G光模塊

4.網絡切片

一代移動通訊網(NGMN)、IMT 2020、第 3 代合作伙伴(3GPP)均提出了 5G 網絡根據軟件定義網絡(SDN)/網絡功用虛擬化(NFV)的網絡切片架構,網絡切片可以爲未來網絡立異、快速安置業務 供應基礎。一同,網絡切片效勞可供應辦理隔絕、資源隔絕、覈算隔絕、轉發隔絕、操控隔絕等特徵效勞,不同資源的隔絕靈敏配置,以滿足不同類型的業務安全性、可靠性、關鍵績效方針(KPI) 等方面差異化的要求,保障業務安全和效勞質量 。

5.NSA 向 SA 逐步演進

5G 建網形式分爲獨立安置(SA)形式和非獨立安置(NSA)形式:SA 形式下,新建無線、中心 5G 網絡,4G 網絡和 5G 網絡兩張網獨立工作;NSA是一種逐步演進的網絡技術計劃,經過 4G 既有的 資源,僅在 4G 網絡上增強,以局部擴容的方式爲 5G 供應效勞,並跟着 5G 業務的不斷老到逐步演進到 5G。 5G承載網絡在用戶網絡側接口(UNI),選用 10 GE、25 GE 接口接入基站,網絡側會引入 25 GE、50 GE、100 GE 互聯技術,城域未來則可能會向 200 GE、400 GE 鏈路演進,因此5G網絡建造將少 不了具有集成化、小型化、高速率、長距離、低本錢、低功耗等特徵的光模塊,例如25G光模塊、100G光模塊等。

5G網絡的必需品——25G光模塊/100G光模塊

二、25G光模塊/100G光模塊展開趨勢

光模塊的速率一直是商場重視的焦點,根據速率可劃分爲622Mb/s、1.25Gb/s、2.5Gb/s、10Gb/s、40Gb/s、100Gb/s等。目前推動光模塊速率晉級的因素主要來自幾個方面:一方面,“寬帶中國”戰 略要求完結百兆光纖入戶,從接入層提升了光接口壓力,由下至上各級光接口逐級承壓,推動了對高速率光模塊需求;跟着5G的安置,運營商需求安置更寬的帶寬完結大流量數據的使用,如長途醫 療、VR、4K視頻等,因此移動網絡各層面必須具有更高的速率,這也推動了25G光模塊/100G光模塊的展開。

除了運營商網絡對光模塊需求巨大,雲覈算數據中心的加速建造提出了對25G光模塊/100G光模塊的需求。因此,全球數據中心網絡新建及改造帶來的100G光模塊需求將規劃放量,高速光模塊商場將保 持高景氣。根據猜想,到2019年數據中心光模塊銷量將超過5000萬隻。

總結

在4G網絡時代,光模塊獲益於運營商光網絡晉級、雲覈算數據中心需求迸發及數據中心全光化需求增加態勢明顯,尤其是10G光模塊,信任在未來5G網絡時代,25G光模塊和100G光模塊將會引領光通訊 職業展開持續增加趨勢。

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