5G mobilhálózat optikai átviteli megoldása
Háttér
Az ötödik generációs mobiltelefonos mobilkommunikációs szabvány, más néven ötödik generációs mobilkommunikációs technológia, angol rövidítés: 5G.A 3GPP által szervezett ütemterv szerint az R14 szabvány elsősorban az 5G rendszer keretrendszerével és kulcsfontosságú technológiákkal kapcsolatos kutatásokat végez; az R15 megfelel az 5G-nek. egyes forgatókönyvekben a kereslet megtörténik, és elindítja a kereskedelmi folyamatot; az R16 elvégzi az összes szabványosítást. A három szabvány várhatóan 2017 márciusában, 2018 júniusában és 2019 decemberében készül el, és a végleges teljes 5G szabványt benyújtják a Nemzetközi Távközlési Uniónak ( ITU) kereskedelmi használatra 2020 elején.
A 3GPP-terv szerint az 5G szabványok NSA-ra és SA-ra (önálló hálózatra) oszlanak. Ezek közül az 5GNSA-hálózathoz 4G-bázisállomásokra és 4G-maghálózatra van szükség, és a 4G-t a vezérlősík horgonypontjaként használják a radikális szolgáltatók számára. A meglévő LTE hálózati erőforrások felhasználásának és az 5GNR (NewRatio) gyors kiépítésének megvalósításának követelményei.
2018. június 14-én a 3GPP plenáris ülést tartott az Egyesült Államokban, és hivatalosan jóváhagyta az 5. generációs mobilkommunikációs technológiai szabvány (5GNR) független hálózati (SA) funkciójának befagyasztását. Az 5GNR nem független hálózati (NSA) szabványt tavaly december óta lefagyott, így a teljesen működőképes és teljes 5G-szabvány első fázisa hivatalosan is megjelent, az 5G kereskedelmi felhasználása pedig a teljes sprint szakaszába lépett.
Az 5G hálózat főbb szolgáltatásnyújtási jellemzői közé tartozik a nagy sávszélesség (maximális felhasználói élmény 1 Gbps), az alacsony késleltetés (1ns) és a masszív kapcsolat (106/km2 csatlakozási sűrűség), ami új követelményeket támaszt a hordozóhálózattal szemben a sávszélesség tekintetében. , kapacitás, késleltetés és hálózati rugalmasság. Az 5G bázisállomás AAU alapsávi jele digitális átvitelt, a légi interfész pedig eCPRI protokoll interfészt alkalmaz, tipikus 25,165824 Gbps sebességgel. Figyelembe véve a 4G-vel közös állomás forgatókönyvét, kompatibilisnek kell lennie a CPRIoption10-vel 24,33024 Gbps sebességgel.
Megjött az 5G. Az optikai kommunikációs eszközök iparának tagjaként itt az 5G hálózatban használt optikai eszközökről lesz szó. Mindegyik megfelel a több tízmillió szintet jelentő hatalmas igénynek. Az optikai kommunikációs eszközök az optikai átviteli hálózat központi elemei, amelyek a hálózati fizikai réteg legfontosabb funkcióit végzik, mint például a fotoelektromos átalakítás, az optikai hullámhossz multiplexelés és demultiplexelés, valamint az optikai energiaelosztás. A jelenlegi 3G4G hálózat, az 5G legnagyobb változása a vezeték nélküli vivőhálózatban az előremenő és köztes átvitel területén van. A továbbított átvitel a kapcsolat a bázisállomás és a DU (DistributeUnit, felelős a fizikai réteg protokoll és a valós idejű szolgáltatás kezeléséért), a közbenső átvitel pedig a DU és a CU közötti kapcsolat (CentralizedUnit, centralized unit, centralized). egység).Nem valós idejű protokollokat és szolgáltatásokat kezel).
A vezeték nélküli bázisállomást általában a kommunikációs toronyra vagy az épület tetejére telepítik, amely napsütésben és szélben van, így az előremenő átvitelben használt optikai eszközöknek meg kell felelniük a kültéri jelenetnek. A legfontosabb, hogy a készülékek üzemi hőmérséklete megfeleljen az ipari követelményeknek, {{0}} fok ~85 fok . Egyébként egy másik beltéri jelenet általában a kereskedelmi minőségű hőmérséklet követelménye, 0~ 70 fok.
Az előzetes forgatókönyv szerint a legtöbb átviteli távolságnak 10 km-nél kisebbnek kell lennie, ennek 80 százaléka 5 km-nél kisebb, 20 százaléka pedig 5 és 10 km között van. Természetesen az elméleti érték és a gyakorlati alkalmazása között különbség lesz. az élő hálózat. Minden bizonnyal lesznek olyan problémák, mint az optikai szál öregedési kapcsolatának megnövekedett csillapítása és a lefedettségi terület kritikus távolsága. Ezért továbbra is szükség van a 10 km feletti átviteli távolságra, például a 20 kmER-re. Közepes átviteli forgatókönyv esetén az átviteli távolságnak 10 és 40 km között kell lennie, és két üzemi hőmérsékleti követelmény van, az ipari és a kereskedelmi.Jelenleg a vezető az iparág aktív gyártói optikai modulmegoldások sorozatát vezették be vagy vezetik be elő- és közbenső átviteli alkalmazásokhoz, beleértve a 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDMER, 25GSFP28TUNABLE, 100GQSFP28LR0LR4 és egyéb átviteli rendszereket ipari optikai modul termékek. Ipari passzív termékeket is kínálunk, mint például 5GOMUX, CCWDM, AAWG stb.
1. ábra: 5g előrehaladás sebessége és távolsága
Az optikai modul fotoelektromos átalakítás, a közbenső átviteli közeg optikai szál, az optikai hálózatba történő legnagyobb befektetés mindig az optikai szál erőforrásai, ezért a berendezések és eszközök kiválasztásánál először az optikai szálat kell figyelembe venni.A politika és a lakosság tényezői miatt az optikai szál Kína városaiban és a legtöbb régióban bőségesek az üvegszálas erőforrások, de nagyon szűkösek a vidéki Kínában és a legtöbb külföldi régióban. Az üvegszálak értékesek, ezért spóroljon optikai modulokkal, így három lehetőség közül választhat az 5G előátvitelhez.
1. Forgatókönyvek, ahol bőséges az optikai szál
A bőséges optikai erőforrásokkal rendelkező forgatókönyvben használjon optikai szálakat a közvetlen csatlakozáshoz, egy szálat minden szektorhoz, és 25GLR/ERBIDI-t az optikai modulokhoz. Általában egy bázisállomásnak három szektora van, így a BIDI sémának csak három optikai szálra van szüksége ahhoz, hogy megfeleljen a követelményeknek. A bázisállomás előtti forgalom, és elősegíti a nagy pontosságú óraszinkronizálást. Nem világos, hogy a csökkenő hullámhossz 1310 nm vagy 1330 nm. Az OPTICO a 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWFPn28, 25GSDMER2,2 prov. folyamatok és rendkívül magas költséghatékonyság az ügyfelek üvegszálas erőforrásainak és kábelezési költségeinek megtakarítása érdekében.
2. ábra: 5G előremenő optikai szálas közvetlen csatlakozási séma
2. Forgatókönyvek, ahol az optikai szál erőforrások szűkösek
Ha az optikai szál erőforrások szűkösek, a WDM-sémára van szükség. A bázisállomás összes szolgáltatási hullámhossza egy vagy egy pár optikai szálba multiplexelve van visszaküldéshez, hogy megtakarítsák az optikai szál erőforrásait a bázisállomástól a DU-hoz, amelyet OneFiberOneSite-nek (egy optikai szál egy bázisállomáshoz) hívnak. optikai modulokra van szükség, ami kényelmetlenséget okozhat a telepítésben, a pótalkatrészekben és a karbantartásban. A hangolható optikai modulokat használatra tervezték. Ezért ebben a forgatókönyvben az OPTICO 25GCWDM/DWDMLR/ER, 25GSFP28TUNABLELR/ER, a hullámhossz lehet O és C sáv, valamint ipari passzív WDM termékek 5GOMUX, CCWDM és egyéb modulok.
Természetesen a hálózat visszaadásának hatékonyabb módja, ha a hullámosztó berendezést közvetlenül a bázisállomásra és a DU-ra süllyesztjük, nevezetesen az aktív WDM sémát, amely kompatibilis lehet az élő hálózat 2G/3G/4G szolgáltatásaival, ill. természetesen több L3-as szintű szolgáltatáskezelési és -optimalizálási funkciót is megvalósíthat, ami növeli a CAPEX-et.
3. A backpropagation gerincszál-források rendkívüli hiánya
Abban az esetben, ha szélsőséges hiány van a tartalék gerinchálózati szálerőforrásokból, a több bázisállomásról érkező forgalmat egyetlen DU-ba kell összesíteni tartalékolás céljából, amelyet OneFiberNSites(bázisállomás) néven neveznek (egy gerincszál N bázisállomáshoz). Ez egy pont-többpont passzív WDM séma. Például az általánosan használt AAWG40 hullámhossz 6 bázisállomást fedhet le (minden bázisállomásnak 3 szektora van, összesen 18 AAU, 20 hullám felfelé / 20 hullám lefelé). Ez a topológia A struktúra megfelel a PON alapú optikai passzív hálózatnak, és maximalizálja a régi és jelenlegi hálózati ODN hálózat előnyeit.
Jelenleg csak érett, kereskedelmi minőségű AWG-k vannak az iparban, 0 fok ~75 fok üzemi hőmérséklet-tartományban. A jövőbeni WDM-PON hálózatban és 5G előátviteli megoldásban az AWG üzemi hőmérséklet-tartományt tovább kell növelni az ipari minőségű -40 fok ~85 fokig, ami szigorúbb követelményeket támaszt a meleg és nem meleg csomagolással szemben, és tovább növeli a chip szintű, nem fűtött AWG-k követelményeit.Még mindig keményen kell dolgoznia az ipari kollégáknak, hogy megtörje.Ha az ipari AWG még kiforratlan, és a telepítési környezet nem alkalmas a kereskedelmi üzemi hőmérsékletnek való megfelelésre, akkor a PLC-elosztó jöhet szóba. amikor a link optikai teljesítmény költségvetése megfelel a követelményeknek. Az elosztó termékek jelenleg teljes mértékben megfelelnek az ipari üzemi hőmérséklet követelményeinek.
A P2MP forgatókönyvben főleg 25G CWDM/DWDM LR/ER, 25G SFP28 TUNABLE LR/ER optikai modulokat használnak. A hullámhossz lehet O- és C-sáv, valamint ipari passzív WDM-termékek, 5G OMUX, CCWDM stb.AWG vagy PLC Splitter. Az OPTICO a legnagyobb PLC-elosztó/FBT-csatoló gyártó Shenzhenben, amely teljes választékot és testreszabott PLC-k széles választékát kínálja. Elosztó/FBT-csatoló/WDM-eszközök.
Ábra 4:5 G továbbítási pont-többpont passzív WDM séma
Következtetés
Az 5G kulcsfontosságú mérföldkő a kommunikáció történetében. A piac nagy és kihívásokkal teli, és az OPTICO továbbra is innovatív tervezést és megoldásokat kínál ügyfeleinek az optikai összekapcsoláshoz.