淺談光模塊的應(yīng)用場(chǎng)景

  ICC訊 光模塊是進(jìn)行光電和電光轉(zhuǎn)換的光電子器件。光模塊的發(fā)送端把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，接收端把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。飛宇光纖為大家呈現(xiàn)光模塊在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用。光模塊主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括：一、數(shù)據(jù)中心；二、移動(dòng)通信基站；三、無源波分系統(tǒng)；四、SAN/NAS存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)；五、5G承載網(wǎng)。

  一、數(shù)據(jù)中心。

  目前的數(shù)據(jù)中心已不再僅僅是一座或幾座機(jī)房，而是一組數(shù)據(jù)中心集群。為實(shí)現(xiàn)各種互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和應(yīng)用市場(chǎng)的正常工作，要求數(shù)據(jù)中心之間協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)中心之間信息實(shí)時(shí)海量交互，這就產(chǎn)生了數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)需求，光纖通信則成為了實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的必要手段。

  與傳統(tǒng)的電信接入網(wǎng)傳輸設(shè)備不同，數(shù)據(jù)中心互聯(lián)要實(shí)現(xiàn)信息量更大、更密集的傳輸，就要求交換設(shè)備擁有更高速率、更低功耗，以及更加小型化。而決定這些性能是否能夠?qū)崿F(xiàn)的一個(gè)核心因素，則是光模塊。

  數(shù)據(jù)中心通信光模塊可按照連接類型分為三類：

  (1)數(shù)據(jù)中心到用戶，由訪問云端進(jìn)行瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)電子郵件和視頻流等終端用戶行為產(chǎn)生;(2)數(shù)據(jù)中心互聯(lián)，主要用于數(shù)據(jù)復(fù)制、軟件和系統(tǒng)升級(jí);(3)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，主要用于信息的存儲(chǔ)、生成和挖掘。根據(jù)思科預(yù)測(cè)，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部通信占數(shù)據(jù)中心通信70%以上的比例，數(shù)據(jù)中心建設(shè)的大發(fā)展，也就催生了高速光模塊的發(fā)展。

  二、移動(dòng)通信基站。

  移動(dòng)通信基站，是指在一定的無線電覆蓋區(qū)中，通過移動(dòng)通信交換中心，與行動(dòng)電話終端之間進(jìn)行信息傳遞的無線電收發(fā)信電臺(tái)。

  運(yùn)營商的移動(dòng)通信基站同樣也需要光模塊來實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互連，基站有RRU和BBU設(shè)備，在應(yīng)用中，我們要將這兩個(gè)設(shè)備的鏈路接通，這就需要我們的光模塊和光纖跳線了，在4G網(wǎng)絡(luò)中，用于BBU和RRU連接的設(shè)備主要是1.25G光模塊、2.5G光模塊、6G光模塊、10G光模塊等。

  三、無源波分系統(tǒng)

  5G前傳所采用的技術(shù)方案中，無源波分無疑是占比最高的。無源波分系統(tǒng)由彩光模塊、復(fù)用器和光纖組成。

  無源波分技術(shù)的核心原理就是運(yùn)用WDM技術(shù)將波長不同的、載有一系列信息的光信號(hào)耦合成一束，在一條光纖之中進(jìn)行傳送從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)間的傳輸。WDM可以沿著一個(gè)單根光纖同時(shí)傳輸多路信號(hào)，它可以用與信號(hào)相匹配的某種特定波長的光對(duì)每一路信號(hào)進(jìn)行傳送，在接收端能夠再將這些不同波長的光信號(hào)進(jìn)行分離。無源波分系統(tǒng)主要是由彩光模塊和OTM和兩部分組成的一個(gè)系統(tǒng)。

  四、SAN/NAS存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。

  隨著互聯(lián)網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)系統(tǒng)所需處理的數(shù)據(jù)類型也呈爆炸性增長，這使數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)系統(tǒng)面臨前所未有的挑戰(zhàn)。附加式網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)裝置（Network Attached Storage，縮寫為NAS）及區(qū)域存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（Storage Area Network縮寫為SAN），它們能把數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)系統(tǒng)上獨(dú)立出來，既集中管理信息數(shù)據(jù)，又具備良好的擴(kuò)展性，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理提供了目前最為有效的解決辦法。

  SAN/NAS存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)主要的作用是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，其中，SAN網(wǎng)絡(luò)主要由服務(wù)器、光纖通道交換機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、以及傳輸載體（光模塊、光纖跳線）組成；NAS存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)主要由NAS存儲(chǔ)器、交換機(jī)、終端設(shè)備（電腦）、傳輸載體（光模塊、光纖跳線）組成。

  需要注意的是SAN網(wǎng)絡(luò)使用的是光纖通道光模塊，需要支持FC光纖通道協(xié)議，而NAS存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)所用到的光模塊只需要符合以太網(wǎng)協(xié)議就行。

  五、5G承載網(wǎng)

  5G網(wǎng)絡(luò)分為三個(gè)部分，分別是接入網(wǎng)、承載網(wǎng)和核心網(wǎng)。他們之間關(guān)系的理解，可以參照下面這張圖：

  5G承載網(wǎng)絡(luò)一般分為城域接入層、城域匯聚層、城域核心層/省內(nèi)干線，實(shí)現(xiàn)5G業(yè)務(wù)的前傳和中回傳功能。5G前傳的典型應(yīng)用場(chǎng)景，包括光纖直連、無源WDM和有源WDM等。

  5G前傳應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)光模塊的典型要求如下：

  ①滿足工業(yè)級(jí)的溫度，可靠性要求高：考慮到室外的工作環(huán)境，前傳光模塊必須滿足-40℃~+85℃的工業(yè)級(jí)溫度范圍，還需達(dá)到防塵的要求

  ②低成本：5G光模塊需求量大大的超過4G，尤其前傳光模塊可能存在特別高的需求，低成本是5G行業(yè)對(duì)光模塊的主要要求之一。5G中回傳覆蓋城域接入層、匯聚層與核心層，所需光模塊與目前數(shù)據(jù)中心使用的光模塊技術(shù)差異不大，接入層將主要采用25Gb/s、 50Gb/s、100Gb/s等速率的光模塊，匯聚層及以上將較多采用100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s等速率的DWDM光模塊。

  最后，不得不說光模塊的增長需求主要依賴于數(shù)據(jù)通信市場(chǎng)和電信市場(chǎng)，在今天這個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)代，光模塊勢(shì)必會(huì)迎來新的發(fā)展機(jī)遇。