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5G-Bereitstellung und neue Möglichkeiten für den 25G-Glasfaser-Markt

Irving

Übersetzer*in Felix
22. Februar 2019

Heutzutage ist das 5G-Netz unumstritten der auffälligste Fokus in der Netzwerkbranche geworden. 5G-Versuchsbetriebe und Investitionen sowie die ersten kommerziellen 5G-Dienste wurden weltweit durchgeführt. Mit der Entwicklung der 5G-Technologie nehmen optische Transceiver mit höherer Baudrate auf der Grundlage von Mobilfunkstandorten mit höherer Dichte enorm an Popularität zu. Die derzeitigen LTE-Standorte (Long-Term Evolution) für 4G-Zellen verwenden hauptsächlich optische 10G-Module. Optische 25G-Transceiver sind dagegen die bevorzugte Alternative beim 5G-Einsatz, insbesondere bei der 5G-Front-Haul-Übertragung, was einen neuen Höhepunkt in der Entwicklung der 25G-Optik darstellt.

Was ist ein 5G-Netzwerk?

Aufbauend auf dem Fundament von 4G LTE markiert 5G einen großen Entwicklungssprung für die bestehenden Kommunikationstechnologien. Der 5G-Standard bedeutet eine große Veränderung in Bezug auf Datenrate, Verbindungsdichte, Latenz, Spitzendatenrate, Mobilität usw. Nach der IMT-2020-Spezifikation wird erwartet, dass die Spitzendatenrate von 5G bis zu 20 Gbit/s erreichen wird. Das 5G-Netz kann verschiedene Datenraten in verschiedenen verbesserten mobilen Breitbandumgebungen unterstützen. Für normale städtische und vorstädtische Verbraucher bedeutet 5G einen schnelleren Datenzugang und eine potenziell bessere Abdeckung. 5G-Dienste werden bald in das berufliche und tägliche Leben der Menschen Einzug halten. Schnellere Upload- und Downloadgeschwindigkeiten, VR-Unterhaltung, Internet der Dinge (IoT), autonomes Autofahren, Telemedizin werden über das 5G-Netz in naher Zukunft verfügbar sein.

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Abbildung 1: 5G-Standard vs. 4G-Standard

5G-Netzübertragung und warum wir 25G brauchen?

Das 4G-Netz besteht im Wesentlichen aus drei Teilen: EPC (Evolved Packet Core), BBU (Baseband Unit) und RRU (Radio Remote Unit). In der 5G-Netzarchitektur wird die ursprüngliche 4G-BBU in CU (Central Unit) und DU (Distributed Unit) unterteilt, wobei die Vorteile der Cloudifizierung und der zentralisierten Steuerung der Mobilfunkstandortbereitstellung voll ausgeschöpft werden. In der Zwischenzeit kombiniert das 5G-Netz die ursprüngliche 4G-RRU und einen Teil der Funktionen des Physical Layer der BBU mit der Antenne zu einer multifunktionalen AAU (Active Antenna Unit). Daher fügt die aufgerüstete 5G-Netzinfrastruktur der bestehenden 4G-Infrastruktur, die nur Front- und Back-Haul-Übertragungen abdeckt, eine Middle-Haul übertragung hinzu.

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Abbildung 2: 5G-Netzbereitstellung vs. 4G-Netzbereitstellung

Die drei Teile der 5G-Übertragung (EN, CU, DU) haben unterschiedliche Anforderungen an optische Transceiver für 5G-Netze. Bei der Front-Haul-Übertragung im 5G-Netz werden geschätzte Bandbreitengeschwindigkeiten von 100M-1G mit Spitzenwerten von 20G erreicht. Die Anzahl der Antennenanschlüsse kann 64 oder 128 betragen. Außerdem werden eine größere Granularität und eine verfeinerte Bandbreitenverarbeitung erreicht. 25G WDM-PON wird als optimale Lösung für die 5G-Front-Haul-Übertragung angesehen, die DU und RRU verbindet und hohe Bandbreite, niedrige Latenzzeiten und niedrige Kosten bietet. Folglich werden optische 25G-Transceiver ein unverzichtbarer Bestandteil beim Aufbau eines 5G-Netzes sein. Für die Mittelstreckenübertragung des 5G-Netzes wird hauptsächlich die N x 25G-Technologie und die DWDM-Ringnetzinfrastruktur verwendet werden, was den erheblichen Bedarf an optischen 100G-Transceivern bedeutet. Bei der Back-Haul-Übertragung im 5G-Netz wird, sofern OTN (optisches Transportnetz) zur Übertragung der Signale eingesetzt wird, die N x 100G-Technologie verwendet werden. Andernfalls wären optische 200G/400G-Transceiver erforderlich.

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Abbildung 3: Optische 25G-Transceiver

25G-Glasfaser-Markttrend wird durch 5G-Netze vorangetrieben

Die CU und DU des 5G-Netzes, die von der BBU-Struktur getrennt sind, werden die Gesamtnachfrage nach optischen Transceivern im 5G-Zeitalter, das voraussichtlich das 1,8-fache des 4G-Zeitalters erreichen wird, erhöhen. Laut einem Marktbericht von Lightcounting ist die Nachfrage nach optischen 25G-Transceivern in den letzten Jahren parallel zur beispiellosen Verbreitung des drahtlosen Front-Haul-Markts stark angestiegen. Im Jahr 2020 sind optische 25G- und 100G-Transceiver marktreif und können mit dem schnellen Tempo der kommerziellen 5G-Dienste und -Anwendungen Schritt halten. Es wird erwartet, dass die Nachfrage nach optischen 25G-Modulen steigen wird, während der Markt für optische 40G-Module allmählich zurückgehen wird. Im Jahr 2021 werden die Träger fieberhaft daran arbeiten, Infrastrukturen und Systeme vorzubereiten, die den Übergang zu 5G unterstützen. In der Zukunft werden Rechenzentren, Funknetze, Zugangsnetze und Übertragungsnetze eine kooperative Nachfrage nach optischen 25G-Transceivern bilden.

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Abbildung 4: Marktanalyse für optische Transceiver

Fazit

Mit dem Probebetrieb von 5G-Netzen im Jahr 2019 und der kommerziellen Einführung im Jahr 2020 wird der 25G-Glasfasermarkt einen neuen Höhepunkt in seiner Entwicklung erleben. Weltweit führende Kommunikationssystem-Integratoren und Anbieter optischer Lösungen stehen bei der Entwicklung der 5G-Technologie und ihrer Ausgereiftheit an vorderster Front und werden weiterhin die neuesten 25G-Optik-Kommunikationsprodukte und -lösungen erforschen und entwickeln, um mit dem exponentiellen Datenwachstum und dem globalen Betrieb für den 5G-Einsatz Schritt zu halten.

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