5G mobiilsidevõrgu optilise edastuse lahendus
Taust
Viienda põlvkonna mobiiltelefonide mobiilsidestandard, tuntud ka kui viienda põlvkonna mobiilsidetehnoloogia, inglisekeelne lühend: 5G. Vastavalt 3GPP korraldatud ajakavale tegeleb standard R14 peamiselt 5G süsteemi raamistiku ja võtmetehnoloogiate uurimisega; R15 vastab 5G mõne stsenaariumi korral nõudlus ja alustab kommertsprotsessi; R16 teeb kogu standardimise. Kolm standardit valmivad eeldatavasti märtsis 2017, juunis 2018 ja detsembris 2019 ning lõplik täielik 5G standard esitatakse Rahvusvahelisele Telekommunikatsiooniliidule ( ITU) kaubanduslikuks kasutamiseks 2020. aasta alguses.
Vastavalt 3GPP plaanile jagunevad 5G standardid NSA ja SA (eraldiseisev võrgundus). Nende hulgas on 5GNSA võrgu jaoks vaja 4G tugijaamu ja 4G tuumvõrku ning 4G-d kasutatakse juhttasandi ankurduspunktina, et vastata radikaalsete operaatorite nõuetele. olemasolevate LTE-võrguressursside kasutamise ja 5GNR-i (NewRatio) kiire kasutuselevõtu nõuded.
14. juunil 2018 pidas 3GPP Ameerika Ühendriikides täiskogu koosoleku ja kiitis ametlikult heaks 5. põlvkonna mobiilsidetehnoloogia standardi (5GNR) sõltumatu võrgustamise (SA) funktsiooni. 5GNR mitte-sõltumatu võrgustamise (NSA) standard on kasutusele võetud. külmutatud alates eelmise aasta detsembrist, seega on täielikult toimiva ja täieliku 5G standardi esimene faas ametlikult välja antud ning 5G kommertskasutus on jõudnud täielikku sprindifaasi.
5G võrgu põhiomadused teenuste osutamisel hõlmavad suurt ribalaiust (maksimaalne kasutuskogemus 1Gbps), väikest viivitust (1ns) ja tohutut ühendust (ühendustihedus 106/km2), mis esitab kandevõrgule uued nõuded ribalaiuse osas. , võimsus, viivitus ja võrgu paindlikkus. 5G tugijaama AAU põhiriba signaal kasutab digitaalset edastust ja õhuliides eCPRI protokolliliidest, mille tüüpiline kiirus on 25,165824 Gbps. Arvestades 4G-ga ühisjaama stsenaariumi, peab see ühilduma CPRIoption10-ga kiirusega 24,33024 Gbps.
5G on tulnud. Optiliste sideseadmete tööstuse liikmena räägime siin optilistest seadmetest, mida hakatakse kasutama 5G võrgus. Need kõik vastavad kümnete miljonite tasemete tohutule nõudlusele.Optilised sideseadmed on optilise edastusvõrgu põhikomponendid, mis täidavad põhilisi võrgu füüsilise kihi funktsioone, nagu fotoelektriline muundamine, optilise lainepikkuse multipleksimine ja demultipleksimine ning optiline võimsusjaotus. Praeguses 3G4G võrgus on 5G suurim muudatus traadita kandevõrgus edasi- ja vaheedastuse valdkonnas. Edasiedastus on ühendus tugijaama ja DU (DistributeUnit, mis vastutab füüsilise kihi protokolli ja reaalajas teenuse haldamise eest) vahel ning vaheedastus on ühendus DU ja CU vahel (tsentraliseeritud üksus, tsentraliseeritud üksus, tsentraliseeritud). üksus).Käitleb mittereaalajas protokolle ja teenuseid).
Juhtmeta tugijaam paigaldatakse tavaliselt sidetornile või hoone katusele, mis on päikese ja tuule käes, seega peavad edasisaatmisel kasutatavad optilised seadmed vastama välitingimustele. Kõige tähtsam on see, et seadmete töötemperatuur vastaks tööstuslikele nõuetele, {{0}} kraadi ~85 kraadi. Muide, teine siseruumides on üldiselt nõue kaubandusliku kvaliteediga temperatuurist, 0~ 70 kraadi.
Eellugude stsenaariumi kohaselt peab enamik edastuskaugusi olema alla 10 kmLR, millest 80 protsenti on alla 5 km ja 20 protsenti jäävad vahemikku 5–10 km. Loomulikult on teoreetilise väärtuse ja praktilise rakendamise vahel tühimik. reaalajas võrk. Kindlasti tekib probleeme, nagu kiu vananemislüli suurenenud sumbumine ja leviala kriitiline kaugus. Seetõttu on edastuskauguse spetsifikatsioon üle 10 km (nt 20 kmER) siiski vajalik. Keskmise edastuse stsenaariumi korral peab edastuskaugus olema vahemikus 10–40 km ning töötemperatuurile on kehtestatud kaks nõuet, tööstuslik ja kommertslik.Praegu on juhtival kohal tööstuse aktiivsed tootjad on turule toonud või toovad turule mitmeid optiliste moodulite lahendusi eeledastus- ja vaheedastusrakenduste jaoks, sealhulgas eeledastus 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDMER, 25GSFP28TUNABLE, 100GQSFP28LR0LRQS ja muu edastus tööstuslikud optilised moodulid. Pakume ka tööstuslikke passiivseid tooteid, nagu 5GOMUX, CCWDM, AAWG jne.
Joonis 1: 5g edasipääsu kiirus ja vahemaa
Optiline moodul on fotoelektriline muundamine, vahepealne edastusmeedium on kiudoptiline kiud, suurim investeering optilisse võrku on alati kiudoptilised ressursid, nii et seadmete ja seadmete valikul tuleks kõigepealt arvestada optilise kiuga. Hiina linnades ja enamikes piirkondades on kiudaineressursse külluses, kuid Hiina maapiirkondades ja enamikus välispiirkondades on neid väga vähe. Kiud on hinnaline, seega säästke seda optiliste moodulitega, seega on 5G eeledastuseks kolm võimalust.
1. Stsenaariumid, kus valguskiude on palju
Rohkete optiliste ressurssidega stsenaariumi korral kasutage otseühenduse jaoks optilisi kiude, iga sektori jaoks ühte kiudu ja optiliste moodulite jaoks 25GLR/ERBIDI. Üldiselt on tugijaamal kolm sektorit, seega vajab BIDI skeem ainult kolme optilist kiudu, et vastata nõuetele. tugijaamast edasi liikuv liiklus ja see soodustab ülitäpset kella sünkroonimist.Ebaselge on see, kas kahanev lainepikkus on 1310 nm või 1330 nm. OPTICO pakub täielikku valikut 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDPn2,25GSDMER2,8,25GSDMER tootmist. protsessid ja ülikõrge kuluefektiivsus, et säästa klientide kiuressursse ja juhtmestiku kulusid.
Joonis 2:5G optilise kiu otseühendusskeem
2. Stsenaariumid, kus valguskiu ressursse napib
Kui kiudoptilised ressursid on napid, on vaja WDM-skeemi. Kõik tugijaama teenuse lainepikkused multipleksitakse üheks või paariks optilisteks kiududeks tagasiedastuseks, et säästa optiliste kiudude ressursse tugijaamast DU-sse, mida nimetatakse OneFiberOneSite'iks (üks optiline kiud ühe tugijaama jaoks). Suur hulk värvilisi kiude. Optilised moodulid on vajalikud, mis võib põhjustada ebamugavusi paigaldamisel, varuosadel ja hooldusel. Häälestavad optilised moodulid on mõeldud kasutamiseks. Seetõttu saab OPTICO selle stsenaariumi korral pakkuda klientidele 25GCWDM/DWDMLR/ER, 25GSFP28TUNABLELR/ER, lainepikkus võib olla O- ja C-riba, samuti tööstuslikke passiivseid WDM-tooteid 5GOMUX, CCWDM ja muud moodulid.
Loomulikult on tõhusam viis võrgu tagastamiseks uputada lainejaotusseadmed otse tugijaama ja DU-sse, nimelt aktiivne WDM-skeem, mis võib ühilduda reaalajas võrgu 2G/3G/4G teenustega ja saab loomulikult realiseerida rohkem L3 kihi teenusehaldus- ja optimeerimisfunktsioone, mis suurendab CAPEXi.
3. äärmine nappus tagasilevitamise põhikiu ressurssidest
Varupõhiste kiudude ressursside äärmise nappuse korral tuleks mitmest tugijaamast tulev liiklus varundamiseks koondada üheks DU-ks, mida nimetatakse OneFiberNSites(base-station) (üks magistraalkiud N tugijaama jaoks). See on punkt-mitmepunktiline passiivne WDM-skeem. Näiteks tavaliselt kasutatav AAWG40 lainepikkus võib katta 6 tugijaama (igal tugijaamal on 3 sektorit, kokku 18 AAU, 20 lainet üles / 20 lainet alla).See topoloogia struktuur vastab PON-põhisele optilisele passiivsele võrgule ja maksimeerib vana ja praeguse võrgu ODN-võrgu eeliseid.
Praegu on tööstuses ainult küpsed kaubandusliku kvaliteediga AWG-d, mille töötemperatuuri vahemik on 0 kraadi ~75 kraadi. Tulevases WDM-PON võrgus ja 5G eeledastuslahenduses tuleb AWG töötemperatuuri vahemikku veelgi suurendada tööstusliku kvaliteediga -40 kraadini ~85 kraadini, mis seab kuumadele ja mittekuumpakenditele rangemad nõuded, ja suurendab veelgi nõudeid kiibi tasemel mittesoojustele AWG-dele.Siiski peavad tööstuse kolleegid tegema kõvasti tööd, et purustada.Kui tööstuslik AWG on veel ebaküps ja paigalduskeskkond ei vasta kaubanduslikule töötemperatuurile, võib kaaluda PLC-jaoturit kui lingi optilise võimsuse eelarve vastab nõuetele. Splitter tooted vastavad praegu täielikult tööstusliku töötemperatuuri nõuetele.
P2MP stsenaariumi korral kasutatakse peamiselt optilisi mooduleid 25G CWDM/DWDM LR/ER, 25G SFP28 TUNABLE LR/ER. Lainepikkus võib olla O- ja C-riba ning tööstuslikud passiivsed WDM-tooted 5G OMUX, CCWDM jne.AWG või PLC Splitter.OPTICO on Shenzheni suurim PLC-jaoturi/FBT-sidurite tootja, pakkudes täielikku valikut ja mitmesuguseid kohandatud PLC-sid. Jaotur/FBT-sidur/WDM-seadmed.
Joonis 4:5 G edasisuunaline punkt-mitmepunktiline passiivne WDM-skeem
Järeldus
5G on sideajaloo oluline verstapost. Turg on suur ja väljakutseid pakkuv ning OPTICO jätkab klientidele uuendusliku disaini ja optiliste ühenduste lahenduste pakkumist.