Kreuzfahrt oder Absturz? Wie optische Transceiver autonome Fahrzeuge unterstützen

Optische Transceiver und zugehörige aktive/passive Komponenten spielen eine entscheidende Rolle dabei, die Grundlage für die praktische und sichere Realität autonomer Fahrzeuge zu schaffen. Hier ist wie. 

Einführung

Autonome Fahrzeuge. Wann kommen sie? Werden sie funktionieren? Was ist nötig, um diese Technologie von ihrem derzeitigen Stand zur Massenverfügbarkeit zu bringen? Wenn Sie wie wir am vergangenen Wochenende während des Superbowl LVII die berüchtigte Anti-Tesla-Werbung gesehen haben, sind zwei Fakten klar: 1) Jeder hat eine Meinung zu autonomen Fahrzeugen und 2) Ingenieure, Automobilhersteller und Regierungen arbeiten weiterhin an der Einführung dieser Technologie zusammen in den Mainstream. Es ist auch nicht nur Tesla.Mercedes Benz, General Motors, Waymo und andere Unternehmen treiben die Entwicklung voll funktionsfähiger, sicherer autonomer Fahrzeuge weiter voran.

An dieser Stelle fragen Sie sich vielleicht, warum ein Unternehmen für Netzwerksystemtechnik und -integration wie wir über autonome Fahrzeuge spricht. Obwohl wir offensichtlich keine Teile herstellen, die in diese Fahrzeuge eingebaut werden, hängt das Versprechen eines sichereren und effizienteren Transports von der Verfügbarkeit leistungsstarker Netzwerke mit geringer Latenz ab. Auf diese Weise spielen optische Transceiver und zugehörige aktive/passive Komponenten eine entscheidende Rolle dabei, die Grundlage dafür zu schaffen, dass autonome Fahrzeuge eine praktische und sichere Realität werden. Hier ist wie.

Überlegungen zu 5G

Eine der größten Herausforderungen für autonome Fahrzeuge ist die Notwendigkeit von Kommunikation und Datenübertragung in Echtzeit. Das Fahrzeug muss in der Lage sein, Informationen über seine Umgebung, Verkehrsmuster und Straßenbedingungen zu empfangen und in Echtzeit auf diese Bedingungen zu reagieren. Die höheren Geschwindigkeiten, die geringere Latenz und die größere Kapazität von 5G zur Bewältigung einer größeren Anzahl verbundener Geräte machen 5G zu einer optimalen Technologie, auf die sich autonome Fahrzeuge verlassen können, insbesondere in überfüllten Ballungsräumen.

Allerdings ist die Einführung von 5G nicht ohne eigene Überlegungen für Netzbetreiber, MSOs und andere Netzbetreiber. Den Fokus weg von den autonomen Fahrzeugen selbst zu legen und unsere Kunden bei der Einführung von 5G zu unterstützen, ist ein zentraler Bestandteil unserer Arbeit in dieser aufregenden Ära neuer Innovationen. Wie wir bereits in einem früheren Blog erwähnt haben, bieten wir eine umfassende Palette an Lösungen für Layer 1 jedes 5G-Netzwerks. Allerdings ist jede 5G-Implementierung einzigartig und viele spannende Entwicklungen in der Konzeption und den Fähigkeiten der Layer-1-Hardware sowie der darin enthaltenen Technik und Software schaffen neue Möglichkeiten und Herausforderungen für Netzbetreiber. Schauen wir uns einige davon an – aus der Perspektive von Netzwerken als Grundlage für die Unterstützung der Zukunft autonomer Fahrzeuge in unserem täglichen Leben.

Verbindung zum Headend herstellen

Es ist am besten, zunächst über ein 5G-Netzwerk im Hinblick auf Makrozellen und kleine Zellen nachzudenken. Während Macrocell-Netzwerke in der Regel einen Hochleistungszellenstandort auf der Spitze von Türmen oder Gebäuden nutzen, um eine niederfrequente Funkabdeckung über größere Entfernungen bereitzustellen, verwenden kleine Zellen kleine, hochgerichtete Antennen, um die Abdeckung über eine kurze Entfernung auf einen bestimmten Standort zu richten. Beide Zelltypen umfassen Außenanlagenelemente (externe Infrastruktur) und Innenanlagenelemente (in einem Gebäude installierte Komponenten wie Zentralbüros oder Kopfstellen).

Während bei der direkten drahtlosen Verbindung von einem autonomen Fahrzeug zu kleinen Zellen (oder sogar Makrozellen in ländlicheren Gebieten) kein optisches Netzwerk eine Rolle spielt, befinden sich im Remote Radio Head (RRH) optische Transceiver und andere Geräte (wie Mux/Demux-Einheiten). ) kommen ins Spiel. Dies liegt daran, dass im RRH die von einem autonomen Fahrzeug generierten Daten ihre Hin- und Rückreise zur Zentrale/Kopfstelle und darüber hinaus zum Kernnetzwerk beginnen. Während einige Daten am Rande in Echtzeit direkt in den autonomen Fahrzeugen generiert und verarbeitet werden, werden andere Informationen zur intensiven Datenverarbeitung und -speicherung an das Kernnetzwerk weitergeleitet. Tatsächlich schätzt Intel das Autonome Fahrzeuge könnten pro Tag und Auto mehr als 4 Terabyte an Daten erzeugen.

Zurück zum RRH, 10G SFP+ DWDM Und 25G DWDM-Optik, sowie ihre bidirektional (BIDI) Varianten sind die Optik der Wahl, um die von autonomen Fahrzeugen erzeugten Daten von den Zellen weiter zu transportieren. Während 10G SFP+-Optiken Verbindungsentfernungen zwischen 10 und 80 km unterstützen, ist der 25G SFP28-Formfaktor auf eine maximale Entfernung von 40 km begrenzt. Daher müssen Netzwerkbetreiber die erforderlichen Verbindungsentfernungen berücksichtigen, wenn sie 25G SFP28 DWDM-Optiken für ihre Architekturen in Betracht ziehen. Über Transceiver hinaus erfordert die Nutzung von DWDM, dass Netzwerkbetreiber sich auf Mux/Demux-Einheiten verlassen müssen, um alle eingehenden Wellenlängen in die Glasfaser zu multiplexen und sie dann an der Kopfstelle/Zentrale zu demultiplexen. Schauen Sie sich hier unsere Produktseite an, um die verschiedenen Arten von Mux/Demux-Einheiten zu entdecken, die Precision OT anbietet.

Verbindung zum Kern

Für den Hochgeschwindigkeits-Datentransport mit geringer Latenz zum Kern benötigt ein 5G-Einsatz innerhalb einer Anlage mehrere Layer-1-Lösungen, einschließlich Mux/Demux-Einheiten, Transceiver, Racks, Patchpanels und -kabel, Glasfaserkabel und Buchsen. Diese Ausrüstung ist unerlässlich, um den Hochgeschwindigkeitstransport des Datenverkehrs von der Kopfstelle/Zentrale zum Rechenzentrum mit Raten von 100G bis 400G DWDM zu ermöglichen.

Wie bereits erwähnt, erfordert 5G nicht nur eine stärkere Faserverdichtung zum Rand hin, sondern auch deutlich höhere Datenraten. Während 100G und 200G früher als fortschrittlich galten, migrieren Netzbetreiber weiterhin auf 400G, um den Anforderungen der Endbenutzer nach mehr Bandbreite gerecht zu werden. Es ist jedoch anzumerken, dass die Einführung von 400G DWDM keine einfache Aufgabe ist. Da heute zwei Standards für steckbare kohärente 400G-DWDM-Optiken verfügbar sind, 400ZR und OpenZR+, müssen Netzwerkbetreiber ihre Bedürfnisse und eine Vielzahl von Integrationsproblemen berücksichtigen, darunter unter anderem:

• Verbindungsentfernungen – Der 400ZR-Standard ermöglicht DCI für Entfernungen von bis zu 80–120 km, während OpenZR+ eine Reichweite von bis zu Hunderten von Kilometern mit externer Verstärkung ermöglicht.
• Stromverbrauch – 400ZR-Optiken verbrauchen typischerweise etwa 15–20 W, während OpenZR+-Optiken bis zu 25 W pro Modul benötigen.
• Kompatibilität mit Host-Plattformen – Für Betreiber ist es wichtig, sich zu fragen, an was ihre Transceiver angeschlossen werden sollen. Sie müssen feststellen, wie restriktiv die Host-Plattform sowohl hinsichtlich der Art der Optik als auch hinsichtlich der Frage ist, ob sie von einer Quelle eines Drittanbieters stammt. Beispielsweise ist es möglich, 36 Ports mit 400 G pro 1 HE in einem Switch oder Router zu haben. Allerdings ermöglichen nur sehr wenige Hostplattformen eine volle 1RU OpenZR+ bei dieser Dichte.
• Interoperabilität mit mehreren Anbietern – Netzwerkbetreiber müssen wissen, ob ihre bestehende Plattforminfrastruktur NEM-Transceiver erfordert oder ob sie gegenüber anderen Quellen kompatibel ist. Wo es möglich ist, Optiken von Drittanbietern (und zugehörige Geräte) zu verwenden, werden Systemintegration und Produktunterstützung zu einem Schlüsselelement des Puzzles.

Für die fast 4,5 Milliarden Menschen, die in Ballungsräumen leben und eines Tages auf autonome Fahrzeuge für den täglichen Transport angewiesen sein könnten, werden 5G-Netze entscheidend sein, um dies zu erreichen. Die Architekturen und Layer-1-Lösungen für alle Aspekte von 5G-Netzwerken sind bereits vorhanden, sodass der Vorstoß in Richtung einer autonomen Fahrzeugzukunft in vielerlei Hinsicht weitgehend bei den Automobilherstellern liegt. Doch innerhalb der optischen Netzwerkbranche entwickeln sich die 5G-Einsätze und die Anforderungen der Netzbetreiber ständig weiter. Während sie diesen neuen Mobilfunkstandard weltweit einführen, stehen viele weiterhin vor der Herausforderung, die bestehende Infrastruktur zu aktualisieren oder neue Geräte in bestehende Architekturen zu integrieren. Hier ist es entscheidend, einen Systemintegrationspartner wie Precision OT zu haben.

In die Zukunft schauen

Die Zukunft autonomer Fahrzeuge ist aus Sicht der optischen Vernetzung in vielerlei Hinsicht weit offen. Allerdings wird die Bereitstellung von 5G für mehr Endnutzer weltweit einen größeren Bedarf an Unterstützung bei der Integration innovativer Technologie und herstellerneutraler optischer Ausrüstung von Drittanbietern mit sich bringen. Genau darum geht es dem Team von Precision OT – es bietet fundiertes Fachwissen zur Systemintegration sowie ein anspruchsvolles Sortiment an hochwertigen, leistungsstarken Optiken und zugehörigen Produkten. Egal wo sich unsere Kunden auf ihrer 5G-Reise befinden, wir können helfen. Kontaktiere uns heute um herauszufinden, wie wir Ihnen beim Aufbau oder der Modernisierung der von Ihnen benötigten Netzwerke helfen können – den Datentransportautobahnen von heute, die nicht nur autonome Fahrzeuge, sondern auch eine Vielzahl anderer technologischer Fortschritte ermöglichen, die unser Leben verändern können.