Riešenie optického prenosu mobilnej siete 5G
Pozadie
Štandard mobilnej komunikácie piatej generácie mobilných telefónov, známy aj ako technológia mobilnej komunikácie piatej generácie, anglická skratka: 5G. Podľa harmonogramu organizovaného 3GPP štandard R14 vykonáva hlavne výskum rámca systému 5G a kľúčových technológií; R15 spĺňa požiadavky 5G dopyt v niektorých scenároch a spustí komerčný proces;R16 vykoná všetku štandardizáciu. Očakáva sa, že tri štandardy budú dokončené v marci 2017, júni 2018 a decembri 2019 a konečný kompletný štandard 5G bude predložený Medzinárodnej telekomunikačnej únii ( ITU) na komerčné použitie začiatkom roka 2020.
Podľa plánu 3GPP sa štandardy 5G delia na NSA a SA (samostatná sieť). Medzi nimi sieť 5GNSA vyžaduje základňové stanice 4G a jadrovú sieť 4G a 4G sa používa ako kotviaci bod riadiacej roviny na stretnutie s radikálnymi operátormi. požiadavky na využitie existujúcich zdrojov siete LTE a realizáciu rýchleho nasadenia 5GNR (NewRatio).
Dňa 14. júna 2018 usporiadala organizácia 3GPP plenárne zasadnutie v Spojených štátoch a formálne schválila zmrazenie funkcie nezávislého sieťovania (SA) štandardu 5. generácie mobilných komunikačných technológií (5GNR). Štandard 5GNR pre nezávislé siete (NSA) bol zamrznuté od decembra minulého roka, takže prvá fáza plne funkčného a kompletného štandardu 5G bola oficiálne uvoľnená a komerčné využitie 5G vstúpilo do fázy plného šprintu.
Medzi hlavné vlastnosti 5G siete na poskytovanie služieb patrí veľká šírka pásma (maximálna rýchlosť používateľského zážitku 1 Gbps), nízke oneskorenie (1ns) a masívne pripojenie (hustota pripojenia 106/km2), čím sa kladú nové požiadavky na nosnú sieť z hľadiska šírky pásma. , kapacita, oneskorenie a flexibilita siete. Signál v základnom pásme 5G základňovej stanice AAU využíva digitálny prenos a vzduchové rozhranie využíva rozhranie protokolu eCPRI s typickou rýchlosťou 25,165824 Gbps. Vzhľadom na scenár spoločnej stanice so 4G musí byť kompatibilný s CPRIoption10 s rýchlosťou 24,33024 Gbps.
Prišlo 5G. Ako člen priemyslu optických komunikačných zariadení tu budeme hovoriť o optických zariadeniach, ktoré sa budú používať v sieti 5G. Všetky spĺňajú obrovský dopyt desiatok miliónov úrovní. Optické komunikačné zariadenia sú základnými komponentmi optickej prenosovej siete, nesú kľúčové funkcie fyzickej vrstvy siete, ako je fotoelektrická konverzia, multiplexovanie a demultiplexovanie optických vlnových dĺžok a distribúcia optickej energie. Súčasná sieť 3G4G, najväčšia zmena 5G v bezdrôtovej nosnej sieti spočíva v oblasti dopredného a medziprenosu. Dopredný prenos je spojenie medzi základňovou stanicou a DU (DistributeUnit, zodpovedná za spracovanie protokolu fyzickej vrstvy a služby v reálnom čase) a medziprenos je spojenie medzi DU a CU (CentralizedUnit, centralizovaná jednotka, centralizovaná Spracúva protokoly a služby, ktoré nie sú v reálnom čase).
Bezdrôtová základňová stanica sa zvyčajne inštaluje na komunikačnú vežu alebo strechu budovy, ktorá je na slnku a vetre, takže optické zariadenia používané pri doprednom prenose musia spĺňať vonkajšiu scénu. Najdôležitejšia vec je, že prevádzková teplota zariadení by mala spĺňať priemyselné požiadavky, {{0}} stupeň ~85 stupňov. Mimochodom, iná vnútorná scéna je vo všeobecnosti požiadavkou teploty komerčnej úrovne, 0~ 70 stupňov.
V scenári prequel sa požaduje, aby väčšina prenosových vzdialeností bola menšia ako 10 kmLR, z čoho 80 percent je menej ako 5 km a 20 percent je medzi 5 a 10 km. Samozrejme, medzi teoretickou hodnotou a praktickou aplikáciou bude živej siete. Určite sa vyskytnú problémy, ako je zvýšený útlm spoja starnúceho optického vlákna a kritická vzdialenosť oblasti pokrytia. Preto je stále potrebná špecifikácia prenosovej vzdialenosti nad 10 km, ako napríklad 20 kmER. V scenári stredného prenosu sa vyžaduje, aby prenosová vzdialenosť bola medzi 10 a 40 km a existujú dve požiadavky na prevádzkovú teplotu, priemyselnú a komerčnú. aktívni výrobcovia v tomto odvetví spustili alebo uvádzajú na trh sériu riešení optických modulov pre predprenosové a medziprenosové aplikácie, vrátane predprenosových 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDMER, 25GSFP28TUNABLE,Pri prenose 100GQSFP28LR4/4WDMG405LR2 a ďalších produkty priemyselných optických modulov. Ponúkame tiež priemyselné pasívne produkty ako 5GOMUX, CCWDM, AAWG atď.
Obrázok 1: Rýchlosť a vzdialenosť 5g prihrávky dopredu
Optický modul je fotoelektrická konverzia, medziľahlým prenosovým médiom je optické vlákno, najväčšia investícia do optickej siete sú vždy zdroje optických vlákien, takže výber zariadení a zariadení by sa mal najskôr zvážiť s optickým vláknom. Vzhľadom na faktory politiky a populácie, optické zdroje vlákien sú v čínskych mestách a väčšine regiónov bohaté, ale na vidieku v Číne a vo väčšine oblastí v zahraničí sú ich veľmi vzácne. Vlákno je vzácne, preto ho šetrite optickými modulmi, takže existujú tri možnosti predbežného prenosu 5G.
1. Scenáre, v ktorých je veľa optických vlákien
V scenári s bohatými optickými zdrojmi použite optické vlákna na priame pripojenie, jedno vlákno pre každý sektor a 25GLR/ERBIDI pre optické moduly. Vo všeobecnosti má základňová stanica tri sektory, takže schéma BIDI potrebuje iba tri optické vlákna na splnenie prevádzka pred základňovou stanicou a prispieva k vysoko presnej synchronizácii hodín. Či je zostupná vlnová dĺžka 1310nm alebo 1330nm nie je jasné.OPTICO ponúka celý rad 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDMER, 25GSFP28, s osvedčenou výrobou procesov a mimoriadne vysokej efektívnosti nákladov, ktoré zákazníkom ušetria zdroje optických vlákien a náklady na kabeláž.
Obrázok 2: Schéma priameho pripojenia dopredného optického vlákna 5G
2. Scenáre, kde sú zdroje optických vlákien vzácne
Keď sú zdroje optických vlákien vzácne, je potrebná schéma WDM. Všetky servisné vlnové dĺžky základňovej stanice sú multiplexované do jedného alebo páru optických vlákien na spätný prenos, aby sa ušetrili zdroje optických vlákien zo základňovej stanice na DU, čo sa nazýva OneFiberOneSite (jedno optické vlákno pre jednu základňovú stanicu). Veľké množstvo farebných sú potrebné optické moduly, čo môže spôsobiť ťažkosti pri inštalácii, náhradných dieloch a údržbe. Laditeľné optické moduly sú navrhnuté na použitie. Preto v tomto scenári môže OPTICO poskytnúť zákazníkom 25GCWDM/DWDMLR/ER, 25GSFP28TUNABLELR/ER, vlnová dĺžka môže byť O pásmo a C pásmo, ako aj priemyselné pasívne WDM produkty 5GOMUX, CCWDM a iné moduly.
Samozrejme, že efektívnejší spôsob, ako vrátiť sieť, je potopiť zariadenie na delenie vĺn priamo do základňovej stanice a DU, konkrétne do aktívnej schémy WDM, ktorá môže byť kompatibilná so službami 2G/3G/4G živej siete a môže samozrejme realizovať viac funkcií správy služieb a optimalizácie na vrstve L3, čím sa zvýšia CAPEX.
3. Extrémny nedostatok zdrojov backpropagation chrbticových vlákien
V prípade extrémneho nedostatku záložných zdrojov chrbticového vlákna by sa prevádzka z viacerých základňových staníc mala agregovať do jedného DU na zálohovanie, ktorý sa nazýva OneFiberNSites (základňová stanica) (jedno chrbticové vlákno pre N základňových staníc). Ide o pasívnu WDM schému typu point-to-multipoint. Napríklad bežne používaná vlnová dĺžka AAWG40 môže pokryť 6 základňových staníc (každá základňová stanica má 3 sektory, spolu 18 AAU, 20 vĺn nahor / 20 vĺn nadol). Táto topológia štruktúra zodpovedá optickej pasívnej sieti založenej na PON a maximalizuje výhody starej a súčasnej siete ODN siete.
V súčasnosti existujú v tomto odvetví iba vyspelé AWG komerčnej kvality s rozsahom prevádzkových teplôt 0 stupňov ~75 stupňov . V budúcej sieti WDM-PON a 5G predtransmisnom riešení je potrebné ďalej zvýšiť rozsah prevádzkových teplôt AWG na priemyselný stupeň -40 stupňov ~85 stupňov , čo kladie prísnejšie požiadavky na horúce a nerozpálené obaly, a ďalej zvyšuje požiadavky na neteplotné AWG na úrovni čipu. Stále potrebujú kolegovia z priemyslu, aby tvrdo pracovali, aby ich zlomili. Ak je priemyselný AWG stále nezrelý a inštalačné prostredie nie je vhodné na splnenie komerčnej prevádzkovej teploty, možno zvážiť PLCsplitter keď rozpočet na optický výkon spoja môže spĺňať požiadavky. Produkty splitter môžu v súčasnosti plne spĺňať požiadavky na priemyselnú prevádzkovú teplotu.
V scenári P2MP sa používajú hlavne optické moduly 25G CWDM/DWDM LR/ER, 25G SFP28 TUNABLE LR/ER. Vlnová dĺžka môže byť pásmo O a pásmo C a priemyselné pasívne produkty WDM 5G OMUX, CCWDM atď. AWG alebo PLC Splitter. OPTICO je najväčší výrobca PLC Splitter/FBT Coupler v Shenzhene, ktorý ponúka celý rad a rôzne prispôsobené PLC Splitter/FBT Coupler/WDM zariadenia.
Obrázok 4:5 G forward point-to-multipoint pasívna WDM schéma
Záver
5G je kľúčovým míľnikom v histórii komunikácií. Trh je veľký a náročný a OPTICO bude zákazníkom aj naďalej poskytovať inovatívny dizajn a riešenia pre optické prepojenie.