Rješenje optičkog prijenosa 5G mobilne mreže
Pozadina
Peta generacija mobilnih komunikacijskih standarda mobilnih telefona, također poznata kao peta generacija mobilnih komunikacijskih tehnologija, engleska kratica: 5G. Prema rasporedu koji organizira 3GPP, standard R14 uglavnom provodi istraživanje okvira 5G sustava i ključnih tehnologija; R15 ispunjava 5G potražnje u nekim scenarijima i započinje komercijalni proces; R16 će obaviti svu standardizaciju. Očekuje se da će tri standarda biti dovršena u ožujku 2017., lipnju 2018. i prosincu 2019., a konačni potpuni 5G standard bit će predan Međunarodnoj telekomunikacijskoj uniji ( ITU) za komercijalnu upotrebu početkom 2020.
Prema planu 3GPP, 5G standardi podijeljeni su na NSA i SA (Samostalno umrežavanje). Među njima, 5GNSA umrežavanje zahtijeva 4G bazne stanice i 4G jezgrenu mrežu, a 4G se koristi kao sidrište kontrolne ravnine kako bi se suočili s radikalnim operatorima zahtjevi za korištenjem postojećih LTE mrežnih resursa i realizacijom brze implementacije 5GNR (NewRatio).
Dana 14. lipnja 2018., 3GPP je održao plenarni sastanak u Sjedinjenim Državama i službeno odobrio zamrzavanje funkcije neovisnog umrežavanja (SA) 5. generacije standarda mobilne komunikacijske tehnologije (5GNR). Standard 5GNR nenezavisnog umrežavanja (NSA) je zamrznut od prosinca prošle godine, tako da je prva faza potpuno funkcionalnog i cjelovitog 5G standarda službeno objavljena, a 5G komercijalna upotreba ušla je u fazu punog sprinta.
Glavne značajke 5G mreže za pružanje usluga uključuju veliku propusnost (maksimalna brzina korisničkog iskustva od 1Gbps), malo kašnjenje (1ns) i masivnu vezu (gustoća veze od 106/km2), čime se postavljaju novi zahtjevi za nosivu mrežu u pogledu propusnosti , kapacitet, kašnjenje i fleksibilnost umrežavanja. Osnovni signal 5G bazne stanice AAU usvaja digitalni prijenos, a zračno sučelje usvaja sučelje eCPRI protokola, s tipičnom brzinom od 25,165824 Gbps. Uzimajući u obzir scenarij sustanice s 4G, mora biti kompatibilan s CPRIopcijom10 pri brzini od 24,33024Gbps.
Stigao je 5G. Kao član industrije optičkih komunikacijskih uređaja, ovdje ćemo govoriti o optičkim uređajima koji će se koristiti u 5G mreži. Svi oni zadovoljavaju ogromnu potražnju desetaka milijuna razina. Optički komunikacijski uređaji temeljne su komponente optičke prijenosne mreže, noseći ključne funkcije fizičkog sloja mreže kao što su fotoelektrična pretvorba, optičko multipleksiranje i demultipleksiranje valnih duljina i distribucija optičke snage. U usporedbi s U trenutnoj 3G4G mreži, najveća promjena 5G u bežičnoj nosivoj mreži leži u području prijenosa naprijed i posrednika. Prijenos naprijed je veza između bazne stanice i DU (DistributeUnit, odgovoran za rukovanje protokolom fizičkog sloja i usluge u stvarnom vremenu), a posredni prijenos je veza između DU i CU (CentralizedUnit, centralizirana jedinica, centralizirana jedinica).Rukuje protokolima i uslugama koji nisu u stvarnom vremenu).
Bežična bazna stanica obično se postavlja na komunikacijski toranj ili krov zgrade, koji je na suncu i vjetru, tako da optički uređaji koji se koriste u prijenosu prema naprijed moraju odgovarati vanjskoj sceni. Najvažnija stvar je da radna temperatura uređaja treba zadovoljiti industrijske zahtjeve, {{0}} stupnjeva ~85 stupnjeva. Usput, druga scena u zatvorenom općenito je zahtjev komercijalne temperature, 0~ 70 stupnjeva.
U prethodnom scenariju, većina udaljenosti prijenosa mora biti manja od 10 kmLR, od čega je 80 posto manje od 5 km, a 20 posto je između 5 i 10 km. Naravno, postojat će jaz između teorijske vrijednosti i praktične primjene mreža uživo. Sigurno će biti problema kao što su povećano slabljenje veze starenja optičkog vlakna i kritična udaljenost područja pokrivanja. Stoga je još uvijek potrebna specifikacija udaljenosti prijenosa iznad 10 km, kao što je 20 kmER. U scenariju srednjeg prijenosa, udaljenost prijenosa mora biti između 10 i 40 km, a postoje dva zahtjeva za radnom temperaturom, industrijski i komercijalni. Trenutno, vodeći aktivni proizvođači u industriji lansirali su ili lansiraju niz rješenja optičkih modula za aplikacije predprijenosa i srednjeg prijenosa, uključujući predprijenos 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDMER, 25GSFP28TUNABLE, u prijenosu 100GQSFP28LR4/4WDM40, 200GQSFP56LR4 i druge proizvodi industrijskih optičkih modula. Također nudimo industrijske pasivne proizvode kao što su 5GOMUX,CCWDM,AAWG itd.
Slika 1: Brzina i udaljenost 5g prolaza naprijed
Optički modul je fotoelektrična pretvorba, srednji prijenosni medij je optičko vlakno, najveće ulaganje u optičku mrežu uvijek su resursi optičkog vlakna, tako da izbor opreme i uređaja treba prvo razmotriti optičko vlakno. Zbog čimbenika politike i stanovništva, optički Izvori vlakana obiluju u kineskim gradovima i većini regija, ali su vrlo rijetki u ruralnoj Kini i većini regija u inozemstvu. Vlakna su dragocjena, pa ih uštedite optičkim modulima, tako da postoje tri opcije za 5G predprijenos.
1.Scenariji u kojima su optička vlakna u izobilju
U scenariju s obilnim optičkim resursima, koristite optička vlakna za izravnu vezu, jedno vlakno za svaki sektor i 25GLR/ERBIDI za optičke module. Općenito, bazna stanica ima tri sektora, tako da BIDI shema treba samo tri optička vlakna da zadovolji promet naprijed od bazne stanice i pogoduje sinkronizaciji sata visoke preciznosti. Nejasno je je li silazna valna duljina 1310nm ili 1330nm. OPTICO nudi cijeli niz 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDMER, 25GSFP28, s dokazanom proizvodnjom procesa i ultra-visoke troškovne učinkovitosti kako bi se korisnicima uštedjeli resursi vlakana i troškovi ožičenja.
Slika 2: 5G izravna shema izravnog povezivanja optičkog vlakna
2. Scenariji u kojima su resursi optičkih vlakana oskudni
Kada su resursi optičkih vlakana rijetki, potrebna je WDM shema. Sve valne duljine usluge bazne stanice su multipleksirane u jedno ili par optičkih vlakana za povratni prijenos kako bi se uštedjeli resursi optičkih vlakana od bazne stanice do DU, što se naziva OneFiberOneSite (jedno optičko vlakno za jednu baznu stanicu). Veliki broj obojenih potrebni su optički moduli, što može uzrokovati neugodnosti u instalaciji, rezervnim dijelovima i održavanju. Podesivi optički moduli dizajnirani su za upotrebu. Stoga, u ovom scenariju, OPTICO može kupcima pružiti 25GCWDM/DWDMLR/ER, 25GSFP28TUNABLELR/ER, valna duljina može biti O pojas i C pojas, kao i industrijske pasivne WDM proizvode 5GOMUX, CCWDM i drugi moduli.
Naravno, učinkovitiji način povratka mreže je potopiti opremu za dijeljenje valova izravno na baznu stanicu i DU, naime, aktivnu WDM shemu, koja može biti kompatibilna s 2G/3G/4G uslugama žive mreže, i može realizirati više funkcija upravljanja i optimizacije usluga L3 sloja, naravno, što će povećati CAPEX.
3. Ekstremna nestašica izvornih vlakana okosnice širenja unatrag
U slučaju ekstremnog nedostatka rezervnih resursa okosnice vlakana, promet s više baznih stanica trebao bi biti agregiran u jedan DU za pričuvu, koji se naziva OneFiberNSites(bazna stanica) (jedno okosnica vlakana za N baznih stanica). Ovo je pasivna WDM shema od točke do više točaka. Na primjer, često korištena valna duljina AAWG40 može pokriti 6 baznih stanica (svaka bazna stanica ima 3 sektora, ukupno 18 AAU, 20 valova gore / 20 valova dolje). Ova topologija struktura je usklađena s optičkom pasivnom mrežom temeljenom na PON-u i maksimalno povećava prednost stare i sadašnje mreže ODN mreže.
Trenutačno u industriji postoje samo zreli komercijalni AWG-ovi s rasponom radne temperature od 0 stupnjeva ~75 stupnjeva. U budućoj WDM-PON mreži i 5G rješenju za predprijenos, AWG radni temperaturni raspon treba dodatno povećati na industrijski stupanj -40 stupanj ~85 stupnjeva, što postavlja strože zahtjeve za vruće i nevruće pakiranje, i dodatno povećava zahtjeve za AWG-ove koji se ne zagrijavaju na razini čipa. Još uvijek je potrebno da kolege iz industrije naporno rade kako bi se pokvarili. Ako je industrijski AWG još uvijek nezreo i okolina instalacije nije prikladna za zadovoljavanje komercijalne radne temperature, može se razmotriti PLC razdjelnik kada proračun optičke snage veze može zadovoljiti zahtjeve. Proizvodi razdjelnika trenutno mogu u potpunosti zadovoljiti zahtjeve industrijske radne temperature.
U scenariju P2MP uglavnom se koriste optički moduli 25G CWDM/DWDM LR/ER, 25G SFP28 TUNABLE LR/ER. Valna duljina može biti O pojas i C pojas, a industrijski pasivni WDM proizvodi 5G OMUX, CCWDM itd. AWG ili PLC razdjelnik. OPTICO je najveći proizvođač PLC razdjelnika/FBT spojnika u Shenzhenu, nudi cijeli niz i niz prilagođenih PLC-ova Splitter/FBT spojnik/WDM uređaji.
Slika 4:5 G naprijed točka-više točaka pasivna WDM shema
Zaključak
5G je ključna prekretnica u povijesti komunikacija. Tržište je veliko i izazovno, a OPTICO će korisnicima nastaviti pružati inovativan dizajn i rješenja za optičko međusobno povezivanje.