Data Center Produkter och lösningar

PAM4 — The High-Speed Signal Interconnection Technology of Next-Generation Data Center

What Is PAM4?

PAM4 (4-Level Pulse Amplitude Modulation) is one of PAM modulation technologies that uses 4 different signal levels for signal transmission. Each symbol period can represent 2 bits of logic information (0, 1, 2, 3), that is, four levels per unit time.

In the data center and short-distance optical fiber transmission, the modulation scheme of NRZ is still adopted, that is, the high and low signal levels are used to represent the (1, 0) information of the digital logic signal to be transmitted, and one bit of logical information can be transmitted per signal symbol period.

However, as the transmission rate evolves from 28Gb/s to a higher rate, the electrical signal transmission on the backplane will cause more severe loss to the high-frequency signal, and higher-order modulation can transmit more data in the same signal bandwidth. Therefore, the industry is increasingly calling for higher-order PAM4 modulation. The PAM4 signal uses four different signal levels for signal transmission, and each symbol period can represent 2 bits of logical information (0, 1, 2, 3). Since the PAM4 signal can transmit 2 bits of information per symbol period, to achieve the same signal transmission capability, the symbol rate of the PAM4 signal only needs to reach half of the NRZ signal, so the loss caused by the transmission channel is greatly reduced. With the development of future technologies, the possibility of using more levels of PAM8 or even PAM16 signals for information transmission is not ruled out.

NRZ vs. PAM4: The comparison of waveforms and eye diagrams between NRZ and PAM4 signals

And then, if the optical signal can also be transmitted by using the PAM4, the clock recovery and pre-emphasized PAM4 signal can be directly realized when the electro-optical transmitting is performed inside the optical module, therefore, the unnecessary step of converting the PAM4 signal into the NRZ signal of 2 times the baud rate and then performing related processing is eliminated, thereby saving the chip design cost.

Why PAM4?

The end-to-end transmission system includes fiber optic and fiber-optic transmission systems. Since the fiber transmission can easily reach the rate of 25Gbd so that the research progress of transmitting PAM4 on the fiber has been progressing slowly. For fiber-optic transmission systems, from NRZ moving to PAM4 is considered in terms of cost. If you do not need to consider the cost, there are other related modulation technologies can be used in the long-distance range, such as DP-QPSK, which can transmit the baud rate signal above 50Gbd for several thousand kilometers. However, in the data center field, the transmission distance is generally only 10km or less. If the optical transceiver using PAM4 technology is adopted, the cost can be greatly reduced.

For 400GE, the largest cost is expected to be optical components and related RF packages. PAM4 technology uses four different signal levels for signal transmission. It can transmit 2 bits of logic information per clock cycle and double the transmission bandwidth, thus effectively reducing transmission costs. For example, 50GE is based on a single 25G optical device, and the bandwidth is doubled through the electrical layer PAM4 technology, which effectively solves the problem of high cost while satisfying the bandwidth improvement. The 200GE/400GE adopts 4/8 channel 25G devices, and the bandwidth can be doubled by PAM4 technology.

For data center applications, reducing the application of the device can significantly reduce costs. The initial goal of adopting higher order modulation formats is to place more complex parts on the circuit side to reduce the optical performance requirements. The use of high-order modulation formats is an effective way to reduce the number of optics used, reduce the performance requirements of optics, and achieve a balance between performance, cost, power, and density in different applications.

In some application scenarios, high-order modulation formats have been used for several years on the line side. However, since the client side needs are different from the line side, so other considerations are needed.

For example, on the client side, the main consideration is the test cost, power consumption and density. On the line side, spectrum efficiency and performance are mainly considered, and cost reduction is not the most important consideration. By using linear components on the client side and the PAM4 modulation format that is directly detected, companies can greatly reduce test complexity and thus reduce costs. Among all high-order modulation formats, the lowest cost implementation is PAM4 modulation with a spectral efficiency of 2 bits/s/Hz.

PAM4

Conclusion

As a popular signal transmission technology for high-speed signal interconnection in next-generation data centers, PAM4 signals are widely used for electrical and optical signal transmission on 200G/400G interfaces. Gigalight has a first-class R&D team in the industry and has overcome the signal integrity design challenges of PAM4 modulation. Gigalight’s 200G/400G PAM4 products include 200G QSFP56 SR4, 200G QSFP56 AOC, 200G QSFP56 FR4, 400G QSFP56-DD SR8, 400G QSFP56-DD AOC, etc.

All of the PAM4 products from Gigalight can be divided into digital PAM4 products and analog PAM4 products. The digital PAM4 products adopt DSP solutions which can support a variety of complex and efficient modulation schemes. The electric port has strong adaptability and good photoelectric performance. And the analog PAM4 products simulate CDR with low power consumption and low cost. Gigalight always adheres to the concept of innovation, innovative technology, and overcomes difficulties. It invests a lot of human resources and material resources in the research and development of next-generation data center products.

Originally published at sfp.blog.cz

Den sammanhängande tekniken flyttar till långdistansmarknaden i datacentret

När överföringsavståndet och datakapaciteten ökar ökar förlusten i den optiska överföringsprocessen. Datacenters sammankoppling behöver övervinna problemet med informationsöverföring över lång tid, så den sammanhängande tekniken blir ganska viktig i datacenters sammankoppling.

Sammanhängande överföring

Den sammanhängande tekniken flyttar till långdistansmarknaden i datacentret

De två strålarna av koherent optik kommer att störa i det område de möter.

Den sammanhängande tekniken flyttar till långdistansmarknaden i datacentret

Koherenta modulerings- och heterodynsdetekteringstekniker används huvudsakligen i koherent optisk kommunikation.

Sammanhängande modulering är att använda signalen som ska överföras för att ändra frekvensen, fasen och amplituden hos den optiska bäraren (medan intensitetsdetektering endast ändrar optikens intensitet), vilket kräver att den optiska signalen har en viss frekvens och fas naturoptik har ingen bestämd frekvens och fas), det borde vara sammanhängande optik. En laser är en typ av koherent optik.

Heterodyne-detektering använder en laser som alstras av en lokaloscillator för att blanda med ingångssignaloptiken i en optisk mixer för att erhålla en mellanfrekvenssignal som förändras i enlighet med samma frekvens, fas och amplitud av signaloptiken.

Den digitala koherenta mottagningstekniken gör det möjligt för det optiska transmissionssystemet att ha tillräcklig dispersionstolerans och polariseringsmodstolerans utan att överväga effekterna av kromatisk dispersion och polarisationsdispersion på överföringen, vilket ger en rad fördelar för nätverksbyggande, drift och underhåll.

Den digitala sammanhängande mottagande tekniken ger en rad fördelar

  • Det förenklar kompositionen för optisk dispersionskompensation och polarisationsmultiplexering på transmissionsledningen, och kretsdesignen är enklare.
  • Det eliminerar beroende av låg PMD-fiber och är lämplig för transmissionsfiber av olika specifikationer, vilket är lämpligt för uppgradering av fiberlinjens hastighet.
  • Det eliminerar påverkan av den icke-linjära effekten av växellådans DCF-fiber, minskar antalet linjär förstärkare och påverkan av ASE-brus, minskar linjekostnaden och förbättrar kapaciteten vid systemets långdistansöverföring.
  • Återhämtningstiden för skydd är mindre än 50 ms (skiljer sig från 40 G-systemet). Den 100G digitala signalbehandlingen adaptiva dispersionskompensationsalgoritmen konvergerar snabbt och fullständigt uppfyller kraven för återställningsfördröjning för bärarklass.
  • Linjeöverföringsfördröjningen reduceras. Enligt fördröjningsberäkning av 1 km fiber 5us är fördröjningsreduktionen orsakad av att eliminera DCF-fiber mycket stor, vilket är signifikant för den fördröjningsberoende applikationsmiljön.

Sammanhållen överföringsteknik kan användas både i applikationerna 100G och 400G eftersom det gör det möjligt för tjänsteleverantörer att skicka mer data över befintlig fiber vilket minskar kostnaderna och komplexiteten i nätverksuppgraderingar för expansion av bandbredd. Nuvarande tidslösningar för koherent optik har inte optimerats med avseende på kostnad och storlek, vilket kräver en mångfaldig blandning av VCSOs, klockgeneratorer och diskreta enheter.

Sammanhängande teknik kan också uppnå den lägsta totala ägandekostnaden vid 100G och över 100G, vilket eliminerar den traditionella dyra dispersionskompensationsmodulen DCM och digitaliserar digitalt ljudsubstans med hjälp av ett CMOS-baserat DSP-chip. Samhällig teknik möjliggör en flexibel anpassning av fiberlängden, samtidigt som man säkerställer att dataöverföringen kan utökas till 400G per våglängd, med högre kapacitet för att minska kostnaden per bit.

Hur fungerar 100G koherent överföringsteknik?

I den 100G sammanhängande lösningen används en laser (samma frekvens) med samma centrumvåglängd som sändarlasern vid mottagaränden. Därefter hålls mottagningsändens fas genom synkroniseringskretsens bearbetning densamma som sändningsänden (i fas) och därigenom bildar en koherent tillstånd.

När de sammanhängande förhållandena är genererade är det lämpligt att återställa den ”fasmodulerade” signalen. Med sammanhängande mottagning blir resultatet bättre.

Sammanhängande mottagning kan inte bara förbättra signal-brusförhållandet för den mottagna signalen utan också kompensera för förlusten som orsakas av vissa signaler under överföringen. Sammanhängande mottagning kan bevara fasinformationen hos den optiska signalen så att de två polarisationstillstånden kan återställas genom elektrisk bearbetning och kompensera för någon skada som orsakas av långdistansöverföring. Den sammanhängande överföringen baserad på så många fördelar är det första valet i långdistansöverföringen i datacentret.

Gigalight utvecklade självständigt en 100G CFP-DCO koherent optisk transceiver . Den skräddarsydda FoU för applikationer för storstadsnätverk för datacenters sammankoppling, som fullt ut kännetecknar egenskaperna hos användbarhet, flexibilitet, låg strömförbrukning och låg latens, vilket representerar den framtida utvecklingsriktningen för höghastighets optiska kommunikationsenheter.

Ursprungligen publicerad på Gigalights Medium Blog

Perspektiv: Det bästa av optikteknologi år 2019

400G behövs för explosiv bandbreddstillväxt överallt i nätverket

Det verkar som om 100G-pluggbara moduler introducerades bara igår men de rinner redan för ånga för avancerade applikationer. 2019 kommer att vara året för de tidiga utrullningarna av 400G över hela nätverket, för korta förbindelser, till exempel växlingar mellan server och top-of-rack i datacenter, för blad-till-ryggraden i datacenter, för datacenteranslutningar (DCI) och DWDM-tunnelbananät.

Men det finns ingen lösning som passar alla storlekar

Även om 400G kommer att visas nästan samtidigt i hela nätverket, finns det ingen lösning som passar alla storlekar. Kostnad, kraft och fotavtryck per bit måste skräddarsys noggrant för varje applikation, vilket kräver en mångsidig uppsättning tekniker för att optimalt tillgodose de olika avstånden och kapaciteten. Det finns en stark avvägning mellan strömförbrukning, fotavtryck och kostnad för transceivers jämfört med deras prestanda i räckvidd och fiberkapacitet, vilket innebär att kostnaden för länken. Till exempel förbrukar en elektrisk kopparlänk baserad på Direct Attach Copper (DAC) -kablar i storleksordningen 1W per 100G och kostar några dollar men det kan bara nå tre meter. I den andra änden av spektret, en transceiver för optisk sändare för långdistans (flera tusen kilometer) bränner upp till 30-40W per 100G och kostar ungefär tre storleksordningar mer än ovanstående kopparkoppling. En nätoperatör måste noggrant välja samtrafiktekniken i sitt nätverk. Om tekniken har för mycket prestanda, så är det ett straff som ska betalas i form av kraft och kostnad. En sändtagare med låg prestanda kan dock begränsa skalbarheten för framtida nätverksutbyggnader.

Multi-Mode Fiber (MMF) ersätter alltmer koppar för högvolymservern till TOR-länkar

Det finns tre typer av optisk sammankopplingsteknik idag: optisk multimode, optisk enkelläges direkt detektering och optisk signalläge sammanhängande. Optiska multimodsändare kan vara så låga som 2W per 100G strömförbrukning. De är baserade på VCSEL som är direkt modulerad. VCSEL-baserad multimodteknik är mycket kostnadseffektiv, eftersom VCSELs kan bearbetas och testas på waferskalan och MMFs anpassningstoleranser är mycket förlåtande, vilket möjliggör förpackningsteknik med låg kostnad. Den största nackdelen med MMF är deras korta räckvidd. Vid 400G är det vanligen 30-70m, begränsat av modal dispersion. Multimode länkar kan komma i form av parallella fibrer, där det finns typiskt en fiber per 50G lane kapacitet; eller våglängdsmultiplexerade kanaler, där det finns 4 banor på 50 G per fiber, varvid den senare reducerar mängden fiber fyra gånger.

Det förväntas MMF-länkar blir ”den nya koppar” och därför kommer deras volymer att explodera. Faktum är att de flesta länkarna i ett datacenter ligger mellan servrarna och topprackbrytaren och är för närvarande baserade på elektriska kopparkablar. Deras volym dvärgar det hos alla andra optiska länkar i ett datacenter. Men när SERDES-hastigheterna ökar till 100G, kommer kopparrörens räckvidd avsevärt att minska, så många av dessa högvolymlänkar måste bli optiska. Denna övergång representerar ett viktigt tillfälle för optisk multimod VCSEL-teknik och de kommer att bli ännu mer allestädes närvarande i alla datacenter.

För länkar över 100m, konkurrerar SiP och InP för lägsta kostnadslösning

När en räckvidd måste sträcka sig över 100 meter vid 400G krävs enkeloptikoptik. Det finns flera teknikalternativ: Silikonfotonics (SiP), Direct Modulated Laser (DML) och Externt Modulerad Laser (EML). Det är allmänt accepterat i den tekniska gemenskapen att SiP-baserade transceiverar bäst lämpar sig för parallellfiber, med en 100G lane per fiber, eftersom denna teknik tillåter delning av en enda laserkälla bland flera modulatorer, var och en som skapar en 100G lane. Den söta platsen för parallellfiberlösningar är cirka 500m applikationer, men tekniskt sett kan SiP gå längre , kostnaden för de parallella fibrerna börjar uppväga kostnadsbesparingarna för transceivern. För länkar som behöver nå 2 km eller 10 km, de flesta nätleverantörer föredrar därför dubbelsidig fiber, vilket minskar mängden fibrer fyrfaldigt. Eftersom antingen fyra eller åtta separata våglängder krävs nu är den ovan beskrivna laserdelningen inte längre ett alternativ, vilket gör DML och EML tilltalande. SiP-lösningar konkurrerar emellertid också i detta utrymme och juryn är fortfarande ute om vilken teknik som så småningom kommer att dominera.

Sammanhängande sändare kommer att dominera DCI och tunnelbana applikationer

Naturligtvis kommer bandbreddsexplosionen att rippla genom DCI, tunnelbanor och accessnät också. Det är konsensus i det tekniska samfundet att för avstånd över 30 km och 100 G och över sammanhängande teknik erbjuder de bästa avvägningarna mellan kostnaderna för transceiverna jämfört med kostnaden för fiberfabriken. En stor fördel med sammanhängande är att fiberfabriken inte behöver konstrueras, eftersom en sammanhängande sändtagare kan ångra de flesta sändningsförluster på egen hand. Sammanhängande transceivers kan också överbrygga väldigt förlustfria länkar utan behov av optisk förstärkning, vilket gör dem attraktiva även för accessnät.

Gigalight att spela i alla segment: multimode, enkelläges direkt detektering och sammanhängande

År 2019 förväntar sig Gigalight att leverera 400G produkter över alla räckvidd. Vi samlar nu multimod parallella 400G SR8 moduler som stöder upp till 100m länkar. För längre räckvidd (2km) och duplexfiber har vi 400G FR8 pluggbara moduler på färdplanen. För koherenta optiska länkar har vi de högsta integrerade, lägsta effektkoherenta optiska modulerna , som 100G CFP-DCO.

Bara framtiden kommer att berätta var gränserna mellan multimod, enkelmodig direkt detektering och sammanhängande lögner. Det finns kraftfulla nya teknologier som en Silicon Photonics, låg effekt CMOS, chip-on-glass förpackningsteknik och högvolymapplikationer i datacenter och 5G-mobilnät som kommer att driva gränserna i okända riktningar. Vad som är klart är att Gigalight har alla verktyg och teknik internt för att erbjuda produkter som är kostnad och prestanda konkurrenskraftiga för något av de nya optiska sammankopplingsbehoven.

The Popular 100G High-speed Optical Transceivers of Data Center in 2018

Since 2018, 100G high-speed optical transceivers have been deployed in large-scale data centers. The 100G QSFP28 series products are favored in large data center network architectures such as Microsoft, Google, and Facebook.

The 100G QSFP28 PSM4, 100G QSFP28 CWDM4, 100G QSFP28 LR4 optical transceiver is widely used in the construction of data center networks. It has won a large market share compared to other 100G optical transceivers. It can be said that it is a popular product in 100G high-speed optical transceivers. In general, if a product can be recognized by the market and widely used, the technical advantage must be the important reason.

Gigalight 100G PSM4, 100G CWDM4, 100G LR4 are using for data center. These products use technologies such as COB, WDM, mini TO and so on, which greatly reduced the cost, can save money for high-volume optical transceivers in the data center.


100G PSM4

100G CWDM4

100G LR4

Automated Production and Chip-On-Board(COB) Packaging Technology

The chip-on-board package technology is an illuminant in which multiple of LED chips are integrally packaged on the same substrate.

Gigalight 100G QSFP28 PSM4, 100G QSFP28 CWDM4, 100G QSFP28 LR4 optical transceivers use automated production line and COB technology, greatly reducing cost and product power consumption.

WDM technology

In addition to COB technology, Gigalight 100G QSFP28 CWDM4 and 100G QSFP28 LR4 optical transceivers all introduce WDM technology. In optical transmission networks, WDM technology is considered to be an effective means to expand the transmission capacity of existing optical networks. It can increase the optical signal transmission capacity of existing optical fibers in the most cost-effective way, thus quickly meeting the increasing high bandwidth requirements of people. The most direct impact on life is that we go online, watch TV, make calls faster and more smoothly.

Wavelength Division Multiplexing (WDM) is a Multiplexer (Mux) that multiplexes optical carrier signals of different WDM wavelengths onto a single fiber for transmission at the transmitting end, and then uses a Demultiplexer(Demux) at the receiving end to transmit each the WDM wavelength separation technology, each WDM wavelength signal is independent of each other and is not affected by any transmission protocol and rate.

In addition, WDM technology enables bidirectional transmission of optical signals over a single fiber. This technology virtualizes one fiber into multiple fibers, which not only simplifies the structure of the optical transmission network, but also greatly saves fiber resources, thereby reducing the deployment cost of the optical network.

Using Mini TO Technology

Gigalight uses homemade Mini TO to effectively reduce costs and improve product reliability.

Conclusion

Through long-term technical accumulation, Gigalight self-developing optical devices, homemade TOSA/ROSA, gradually formed its own transmitting and receiving device packaging technology platform. The transmitter adopts the self-made mini TO plus AWG chip, and the receiving end adopts the COB packaging process, which greatly optimizes the product cost. In 2019, 100G optical transceivers will still occupy a mainstream position in data center deployment. In the new year, Gigalight will continue to optimize its production technology and will provide more high-quality 100G high-speed optical interconnect products for data centers.

Source: https://medium.com/@Gigalight/the-popular-100g-high-speed-optical-transceivers-of-data-center-in-2018-4993baeec2fb

Gigalight 100G QSFP28 LR4 High-Speed ​​Optical Transceiver

Compared med andra applikationer i datacentret av 100G höghastighetståg optiska sändtagare, Gigalight 100G QSFP28 LR4 har hög hastighet optisk transceiver enastående fördelar i överföringsavstånd, som stöder överföring avstånd av upp till 20 km, är den idealiska lösningen för den ständigt ökad överföringsavstånd efterfrågan hos megatatasentraler. Det kommer också att leda single-mode fiber i datacentret.

Denna artikel kommer att förklara den specifika situationen för Gigalight 100G QSFP28 LR4 optisk sändare och orsakerna till dess överlägsenhet på marknaden.

100G QSFP28 LR4 Optisk Transceiver Intern Sammansättning

Huvudsakliga applikationsscenarier i 100G QSFP28 LR4 optisk sändare

100G QSFP28 LR4 optisk sändare som huvudsakligen används i kundsidans gränssnitt och datacenters sammankoppling.

● Aggregation på linjens sida

● Aggregation på kundsidan

Enastående fördelar med Gigalight 100G QSFP28 LR4 Optisk Transceiver

1. Både mottagaren och sändarkanalen har inbyggda CDR-kretsar. Generellt kör CDR-protokollet med en hög datahastighet och ett långt överföringsavstånd, och designen är mycket utmanande.

2. Med DDM-felets självtestfunktion kan den snabbt hitta platsen för felet i fiberlänken, förenkla underhållet och förbättra systemets tillförlitlighet.

3. Följ det optoelektroniska protokollet, kompatibiliteten är bra.

Optisk port protokoll

IEEE802.3ba 100GBASE-LR4

ITU G.959.1 / G.709 OTU4 4I1-9D1F

ITU G.sup39 anger fel i FT-typ och känslighet för OTU4

Elport protokoll

OIF-CEI-04.0

Så länge sändtagaren överensstämmer med samma optiska portprotokoll, kan det vara CFP, CFP2, CFP4 eller QSFP28.

4. Använd Gigalight självutvecklade ROSA, som har en prisfördel.

5. Enkel fiberöverföring, överföringsavstånd upp till 20km.

6. Passera CE, UL, RoHS, GR-468 testrapport, kvaliteten är garanterad.

Förutom ovanstående fördelar har Gigalight 100G QSFP28 LR4 höghastighets optisk transceiver också fördelarna med låg strömförbrukning och hög känslighet.

Kort sagt finns det många typer av 100G optiska sändare i datacentret. Varje tävlande med den andra för att visa sina talanger har varje optisk sändtagare sin egen nyckelpunkt. Du kan välja lämplig optisk sändare enligt dina aktuella behov.

Från den nuvarande utvecklingstrenden i datacenter minskar antalet datacenter, volymen ökar och överföringsavståndet för megatatacenter ökar. Gigalight fokuserar på framtiden, uppfyller kraven för datacenter på grund av att överföringsavståndet ökar. 100G QSFP28 LR4 höghastighets optisk transceiver av Gigalight är en idealisk lösning för datacenter.

The Interpretation of 5G Related Terms

Since the end of last year, the heat of the word ”5G” has remained high. As a cutting-edge communications technology, 5G has many terms. Due to the oversimplification and nastyness of the names of standards, specifications, and technologies adopted by various institutions and the complexity of 5G technology itself, there are many similar and confusing phenomena in these terms. This article will help you sort out and explain common 5G terms.

5G: IMT-2020

IMT-2020 is a term developed by the ITU’s Radiocommunication Sector in 2012 to develop the vision of “IMT for 2020 and beyond.” The ITU has set a timeline that calls for the standard to be finished in 2020. Additionally, the name IMT-2020 follows the same naming structure as IMT-2000 (3G) and IMT-Advanced (4G). In early 2017, ITU representatives partnered with academia and research institutions to complete a series of studies focused on the key 5G tech and performance requirements for IMT-2020.

The logo of ITU

5G: 3GPP R15/R16

3GPP, short for 3rd Generation Partnership Project, is an international communications organization. There are four types of members: organization members, market representatives, observers and special guests. Organization members include ARIB (Association of Radio Industries and Businesses), ATIS (Alliance for Telecommunications Industry Solutions), CCSA (China Communications Standards Association), ETSI (European Telecommunications Standards Institute), TSDSI (Telecommunication Standards Development Society of India), and TTA (Telecommunications Technology Association) and TTC (Telecommunication Technology Committee). Market representatives include 18 members such as 4G Americas, 5GAA and GSM Association. Observers include 3 members such as ISACC. Special guests include 27 members such as CITC and Netgear.

The logo of 3GPP

The 3GPP will regularly publish new wireless communication technology standards. The Release 15 (R15) is the first version that includes the 5G standard. According to the plan, the second stage of the 5G, that is, the R16, will be completed in the fourth quarter of 2019.

5G: NR

NR is short for New Radio. The technical topics involved are complex, but in simple terms, NR is a new standard for data communication between wireless devices and base stations.

5G NR

The communication between the device and the base station is wireless, and the communication medium is a radio that propagates in the air. The NR is a new type of interface for wirelessly transmitting data in the air.

5G: mmWave

The mmWave, millimeter wave, is an electromagnetic wave with a frequency of 30GHz to 300GHz, and the frequency band is between a microwave and an infrared wave. Millimeter waves applied to 5G technology range from 24GHz to 100GHz. With extremely high frequency, the mmWave supports a very fast transmission rate. At the same time, its higher bandwidth also allows operators to choose a wider range of frequency bands. You need to know that there are fewer and fewer bands that are idle now.

5G frequency band

However, the mmWave is not perfect, and its ultra-short wavelength (1mm to 10mm) makes it weak to penetrate objects, which leads to signal attenuation. These objects include air, fog, clouds, and thick objects.

Fortunately, the development of communication technologies in recent years has led people to find a way to overcome the short transmission distance of mmWave. One way is to increase the number of base stations directly. Another method is to send electromagnetic waves to the same line through a large number of small antennas to form a focused beam that is powerful enough to extend the effective transmission distance.

Short wavelengths also have advantages. For example, short wavelengths allow the transceiver antenna to be made small enough to be easily plugged into the handset. Low-volume antennas also make it easier to build multi-antenna combo systems in confined spaces.

5G: LDPC

LDPC is short for Low Density Parity Check Code. It is a linear error correction code. It can effectively, accurately and reliably detect whether the data transmitted between devices is correct or not. This capability allows LDPC to be gradually applied to wireless data transmission in complex interference environments.

Common (n, k) LDPC Graphical Expressions

5G: Polar Code

Polar Code is a kind of linear block error correction code. Its role is the same as LDPC. It guarantees the correctness and completeness of data transmission. Polar Code and LDPC each have their own advantages, and they are applicable to different scenarios.

5G: eMBB

The ITU (International Telecommunication Union) divides 5G networks into three major types. The first is eMBB, which stands for enhanced Mobile Broadband. As the name implies, eMMB is a 5G network that is specially designed for mobile devices such as mobile phones.

The eMBB will be the first of three to be commercially available. After all, the technology maturity of mobile phones is much higher than that of the latter two types.

5G: URLLC

The second is URLLC, short for Ultra Reliable Low Latency Communications. This type of 5G network will be mainly used in industrial applications and self-driving vehicles.

Google's Self-driving Car and URLLC

5G: MMTC

The third is MMTC which stands for Massive Machine Type Communications. MMTC is the type of 5G network that will be used in the IoT (Internet of Things) and IoE (Internet of Everything) scenarios. The strength of MMTC is to allow a large number of neighboring devices to enjoy a smooth communication connection at the same time.

Automation Interconnected Chemical Plants and MMTC

Conclusion

5G is the current technology focus of the industry, so there are many related terms that circulate online. Although it is not necessary for users to understand the underlying principles, it is still necessary to understand the basic meaning of common terms.

Article soure: Gigalight


Sida 1 av 212