5G implementacija aplikacija optičkih modula
Tehnologija mobilne komunikacije pete generacije skraćeno 5G, to je nova generacija širokopojasne mobilne komunikacijske tehnologije sa karakteristikama velike brzine, niske latencije i velike povezanosti. 5G komunikaciona infrastruktura je mrežna infrastruktura za postizanje međusobnog povezivanja ljudi-mašina i objekata.
Međunarodna telekomunikacijska unija (ITU) definira tri glavna scenarija primjene za 5G, a to su poboljšana mobilna širokopojasna mreža (eMBB), ultra pouzdana komunikacija s malim kašnjenjem (uRLLC) i masovna mašina za komunikaciju (mMTC). eMBB je uglavnom usmjeren na eksplozivni rast mobilnog internet prometa, pružajući ekstremnije iskustvo aplikacija za korisnike mobilnog interneta; uRLLC je uglavnom usmjeren na vertikalne industrijske aplikacije kao što su industrijska kontrola, telemedicina i autonomna vožnja, koje imaju izuzetno visoke zahtjeve za vremensko kašnjenje i pouzdanost; mMTC je uglavnom usmjeren na aplikacije kao što su pametni gradovi, pametne kuće i monitoring okoliša koji ciljaju na otkrivanje i prikupljanje podataka.
Uz kontinuirani napredak nauke i tehnologije, 5G mreža je postala jedna od vrućih tema u današnjem komunikacijskom polju. 5G tehnologija ne samo da će nam omogućiti veće brzine prijenosa podataka, već će i podržati više veza između uređaja, stvarajući tako više mogućnosti za buduće pametne gradove, autonomna vozila i internet stvari. Međutim, iza 5G mreže postoje mnoge ključne tehnologije i podrška za opremu, od kojih je jedan optički modul.
Optički modul je osnovna komponenta optičke komunikacije, koja uglavnom završava fotoelektričnu konverziju, kraj koji šalje pretvara električni signal u optički signal, a kraj koji prima optički signal u električni signal. Kao osnovni uređaj, optički modul se široko koristi u komunikacijskoj opremi i ključ je za postizanje velike propusnosti, malog kašnjenja i široke veze 5G.
Veza bazne stanice: 5G bazne stanice se obično nalaze u visokim zgradama, telekomunikacionim tornjevima i drugim mjestima i trebaju brzo i pouzdano prenositi podatke do korisničkih uređaja. Optički moduli mogu osigurati prijenos podataka velike brzine i niske latencije, osiguravajući da korisnici mogu pristupiti visokokvalitetnim komunikacijskim uslugama.
Povezivanje data centra: Data centri mogu pohraniti i obrađivati velike količine podataka kako bi zadovoljili potrebe korisnika. Optički moduli se koriste za povezivanje između različitih podatkovnih centara, kao i između podatkovnih centara i baznih stanica, osiguravajući da se podaci mogu brzo i efikasno prenijeti.
Ukupna struktura komunikacionih mreža za telekomunikacione operatere obično uključuje okosne mreže i mreže gradskih područja. Kružna mreža je jezgra operatera, a mreža gradskog područja može se podijeliti na sloj jezgre, sloj agregacije i sloj pristupa. Telekom operateri grade veliki broj komunikacijskih baznih stanica u pristupnom sloju, pokrivajući mrežne signale do različitih područja, omogućavajući korisnicima pristup mreži. Istovremeno, komunikacione bazne stanice prenose korisničke podatke nazad u okosnu mrežu telekomunikacionih operatera preko gradskog agregacionog sloja i mreže osnovnog sloja.
Kako bi se ispunili zahtjevi visoke propusnosti, niske latencije i široke pokrivenosti, arhitektura 5G bežične pristupne mreže (RAN) evoluirala je iz strukture na dva nivoa od procesorske jedinice 4G osnovnog pojasa (BBU) i jedinice za izvlačenje radio frekvencije ( RRU) na trostepenu strukturu centralizirane jedinice (CU), distribuirane jedinice (DU) i aktivne antenske jedinice (AAU). Oprema bazne stanice 5G integrira originalnu RRU opremu i antensku opremu 4G u novu AAU opremu, dok originalnu BBU opremu 4G dijeli na DU i CU opremu. U 5G mreži nosača, AAU i DU uređaji formiraju prijenos naprijed, DU i CU uređaji formiraju međuprijenos, a CU i backbone mreža formiraju backhaul.
Arhitektura na tri nivoa koju koriste 5G bazne stanice dodaje sloj optičke veze za prenos u poređenju sa arhitekturom drugog nivoa 4G baznih stanica, a broj optičkih portova se povećava, tako da se povećava i potražnja za optičkim modulima.
1. Metro pristupni sloj:
Sloj pristupa metrou, optički modul, koristi se za povezivanje 5G baznih stanica i prijenosnih mreža, podržavajući prijenos podataka velike brzine i komunikaciju niske latencije. Uobičajeni scenariji primjene uključuju direktnu vezu optičkim vlaknima i pasivni WDM.
2. Metropolitanski sloj konvergencije:
Na metropolitanskom sloju konvergencije, optički moduli se koriste za agregiranje prometa podataka na višestrukim pristupnim slojevima kako bi se osigurao prijenos podataka velikog propusnog opsega i visoke pouzdanosti. Treba podržavati veće brzine prijenosa i pokrivenost, kao što su 100Gb/s, 200Gb/s, 400Gb/s, itd.
3. Metropolitan core layer/Provincial Trunk Line:
U prijenosu sloja jezgre i magistralnih linija, optički moduli preuzimaju veće zadatke prijenosa podataka, zahtijevajući veliku brzinu, prijenos na velike udaljenosti i moćnu tehnologiju modulacije signala, kao što su DWDM optički moduli.
1. Povećanje brzine prenosa:
Sa zahtjevima velike brzine 5G mreža, brzine prijenosa optičkih modula moraju doseći nivoe od 25Gb/s, 50Gb/s, 100Gb/s ili čak i više kako bi se zadovoljile potrebe prijenosa podataka velikog kapaciteta.
2. Prilagodite se različitim scenarijima primjene:
Optički modul mora igrati ulogu u različitim scenarijima primjene, uključujući unutrašnje bazne stanice, vanjske bazne stanice, urbano okruženje, itd., a faktori okoline kao što su temperaturni raspon, prevencija prašine i hidroizolacija moraju se uzeti u obzir.
3. Niska cijena i visoka efikasnost:
Široka implementacija 5G mreža rezultira velikom potražnjom za optičkim modulima, stoga su niska cijena i visoka efikasnost ključni zahtjevi. Kroz tehnološke inovacije i optimizaciju procesa, troškovi proizvodnje optičkih modula su smanjeni, a efikasnost i kapacitet proizvodnje su poboljšani.
4. Visoka pouzdanost i temperaturni raspon industrijske klase:
Optički moduli u mrežama 5G nosioca moraju imati visoku pouzdanost i biti u stanju da stabilno rade u teškim industrijskim temperaturnim rasponima (-40 ℃ do+85 ℃) kako bi se prilagodili različitim okruženjima implementacije i scenarijima primjene.
5. Optimizacija optičkih performansi:
Optički modul mora optimizirati svoje optičke performanse kako bi osigurao stabilan prijenos i visokokvalitetan prijem optičkih signala, uključujući poboljšanja optičkih gubitaka, stabilnost talasne dužine, modulacionu tehnologiju i druge aspekte.
U ovom radu sistematski su predstavljeni optički moduli koji se koriste u 5G naprednim, srednjim i backpass aplikacijama. Optički moduli koji se koriste u 5G naprijed, srednjim i backpass aplikacijama pružaju krajnjim korisnicima najbolji izbor velike brzine, malog kašnjenja, niske potrošnje energije i niske cijene. U mrežama 5G nosioca, optički moduli, kao važan dio infrastrukture, preuzimaju ključne zadatke prijenosa podataka i komunikacije. Uz popularizaciju i razvoj 5G mreža, optički moduli će se i dalje suočavati sa zahtjevima viših performansi i izazovima primjene, zahtijevajući kontinuirane inovacije i napredak kako bi zadovoljili potrebe budućih komunikacijskih mreža.
Uz brzi razvoj 5G mreža, tehnologija optičkih modula također kontinuirano napreduje. Vjerujem da će budući optički moduli biti manji, efikasniji i sposobni podržati veće brzine prijenosa podataka. Može zadovoljiti rastuću potražnju za 5G mrežama uz istovremeno smanjenje potrošnje energije i minimiziranje utjecaja komunikacijskih mreža na okoliš. Kao profesionalni dobavljač optičkih modula,kompanijapromovirat će daljnje inovacije u tehnologiji optičkih modula i raditi zajedno na pružanju snažne podrške za uspjeh i održivi razvoj 5G mreža.