5G nasazení aplikací optických modulů
Technologie mobilní komunikace 5. generace, zkráceně 5G, je novou generací širokopásmové mobilní komunikační technologie s charakteristikami vysoké rychlosti, nízké latence a velké konektivity. Komunikační infrastruktura 5G je síťová infrastruktura pro dosažení propojení člověk-stroj a objekt.
Mezinárodní telekomunikační unie (ITU) definuje tři hlavní aplikační scénáře pro 5G, jmenovitě rozšířené mobilní širokopásmové připojení (eMBB), ultraspolehlivá komunikace s nízkou latencí (uRLLC) a masivní strojový typ komunikace (mMTC). eMBB se zaměřuje především na prudký nárůst mobilního internetového provozu a poskytuje uživatelům mobilního internetu extrémnější aplikační zkušenosti; uRLLC je zaměřen hlavně na vertikální průmyslové aplikace, jako je průmyslové řízení, telemedicína a autonomní řízení, které mají extrémně vysoké požadavky na časové zpoždění a spolehlivost; mMTC se zaměřuje hlavně na aplikace, jako jsou chytrá města, chytré domy a monitorování životního prostředí, které se zaměřují na snímání a sběr dat.
S neustálým pokrokem vědy a techniky se síť 5G stala jedním z horkých témat v dnešním komunikačním poli. Technologie 5G nám nejen zajistí rychlejší přenos dat, ale také podpoří více propojení mezi zařízeními, čímž vytvoří více možností pro budoucí chytrá města, autonomní vozidla a internet věcí. Za sítí 5G se však skrývá mnoho klíčových technologií a podpora zařízení, jednou z nich je optický modul.
Optický modul je základní součástí optické komunikace, která dokončuje hlavně fotoelektrickou konverzi, vysílací konec převádí elektrický signál na optický signál a přijímací konec převádí optický signál na elektrický signál. Jako základní zařízení je optický modul široce používán v komunikačních zařízeních a je klíčem k realizaci vysoké šířky pásma, nízkého zpoždění a širokého připojení 5G.
Připojení základnové stanice: Základnové stanice 5G se obvykle nacházejí ve výškových budovách, telekomunikačních věžích a dalších místech a potřebují rychle a spolehlivě přenášet data do uživatelských zařízení. Optické moduly mohou poskytovat vysokorychlostní přenos dat s nízkou latencí a zajistit tak uživatelům přístup ke kvalitním komunikačním službám.
Konektivita datového centra: Datová centra mohou ukládat a zpracovávat velké množství dat, aby vyhovovala potřebám uživatelů. Optické moduly se používají k propojení mezi různými datovými centry a také mezi datovými centry a základnovými stanicemi, což zajišťuje rychlý a efektivní přenos dat.
Celková struktura komunikačních sítí pro telekomunikační operátory obvykle zahrnuje páteřní sítě a metropolitní sítě. Páteřní síť je hlavní sítí operátora a metropolitní síť lze rozdělit na základní vrstvu, agregační vrstvu a přístupovou vrstvu. Telekomunikační operátoři budují v přístupové vrstvě velké množství komunikačních základnových stanic, které pokrývají síťové signály do různých oblastí a umožňují uživatelům přístup k síti. Komunikační základnové stanice zároveň přenášejí uživatelská data zpět do páteřní sítě telekomunikačních operátorů prostřednictvím metropolitní agregační vrstvy a sítě jádrové vrstvy.
Aby byly splněny požadavky na vysokou šířku pásma, nízkou latenci a široké pokrytí, architektura 5G bezdrátové přístupové sítě (RAN) se vyvinula z dvouúrovňové struktury 4G základního pásma (BBU) a radiofrekvenční výsuvné jednotky ( RRU) na tříúrovňovou strukturu centralizované jednotky (CU), distribuované jednotky (DU) a aktivní anténní jednotky (AAU). Zařízení základnové stanice 5G integruje původní zařízení RRU a anténní zařízení 4G do nového zařízení AAU, přičemž původní zařízení BBU 4G rozděluje na zařízení DU a CU. V nosné síti 5G tvoří zařízení AAU a DU dopředný přenos, zařízení DU a CU tvoří mezipřenos a CU a páteřní síť tvoří páteřní spojení.
Tříúrovňová architektura používaná základnovými stanicemi 5G přidává vrstvu optického přenosového spojení ve srovnání s architekturou druhé úrovně základnových stanic 4G a zvyšuje se počet optických portů, takže se zvyšuje i poptávka po optických modulech.
1. Přístupová vrstva metra:
Přístupová vrstva metra, optický modul se používá k připojení základnových stanic 5G a přenosových sítí, podporuje vysokorychlostní přenos dat a komunikaci s nízkou latencí. Mezi běžné aplikační scénáře patří přímé připojení optických vláken a pasivní WDM.
2. Vrstva metropolitní konvergence:
V metropolitní konvergenční vrstvě se optické moduly používají k agregaci datového provozu na více přístupových vrstvách, aby byl zajištěn širokopásmový a vysoce spolehlivý přenos dat. Potřeba podporovat vyšší přenosové rychlosti a pokrytí, jako je 100 Gb/s, 200 Gb/s, 400 Gb/s atd.
3. Metropolitní jádrová vrstva/provinční kmenová linie:
V základní vrstvě a dálkovém přenosu provádějí optické moduly větší úlohy přenosu dat, které vyžadují vysokorychlostní přenos na dlouhé vzdálenosti a výkonnou technologii modulace signálu, jako jsou optické moduly DWDM.
1. Zvýšení přenosové rychlosti:
S požadavky na vysokorychlostní sítě 5G musí přenosové rychlosti optických modulů dosahovat úrovně 25 Gb/s, 50 Gb/s, 100 Gb/s nebo dokonce vyšší, aby byly uspokojeny potřeby vysokokapacitního přenosu dat.
2. Přizpůsobte se různým aplikačním scénářům:
Optický modul musí hrát roli v různých aplikačních scénářích, včetně vnitřních základnových stanic, venkovních základnových stanic, městského prostředí atd., a je třeba vzít v úvahu faktory prostředí, jako je teplotní rozsah, ochrana proti prachu a vodotěsnost.
3. Nízká cena a vysoká účinnost:
Rozsáhlé nasazení 5G sítí vede k obrovské poptávce po optických modulech, proto jsou klíčovými požadavky nízká cena a vysoká účinnost. Díky technologickým inovacím a optimalizaci procesů se snižují výrobní náklady optických modulů a zvyšuje se efektivita a kapacita výroby.
4. Vysoká spolehlivost a teplotní rozsah průmyslové třídy:
Optické moduly v nosných sítích 5G musí mít vysokou spolehlivost a musí být schopny pracovat stabilně v náročných průmyslových teplotních rozsazích (-40 ℃ až +85 ℃), aby se přizpůsobily různým prostředím nasazení a scénářům aplikací.
5. Optimalizace optického výkonu:
Optický modul potřebuje optimalizovat svůj optický výkon, aby zajistil stabilní přenos a vysoce kvalitní příjem optických signálů, včetně vylepšení optických ztrát, stability vlnové délky, modulační technologie a dalších aspektů.
V tomto článku jsou systematicky představeny optické moduly používané v 5G dopředných, středních a zpětných aplikacích. Optické moduly používané v 5G dopředných, středních a zpětných aplikacích poskytují koncovým uživatelům nejlepší volbu vysoké rychlosti, nízkého zpoždění, nízké spotřeby energie a nízkých nákladů. V nosných sítích 5G přebírají optické moduly jako důležitá součást infrastruktury klíčové úkoly přenosu dat a komunikace. S popularizací a rozvojem sítí 5G budou optické moduly i nadále čelit vyšším požadavkům na výkon a aplikačním výzvám, které vyžadují neustálé inovace a pokrok, aby vyhovovaly potřebám budoucích komunikačních sítí.
Spolu s rychlým rozvojem sítí 5G se neustále vyvíjí také technologie optických modulů. Věřím, že budoucí optické moduly budou menší, efektivnější a schopné podporovat vyšší rychlosti přenosu dat. Dokáže uspokojit rostoucí poptávku po 5G sítích a zároveň snížit spotřebu energie a minimalizovat dopad komunikačních sítí na životní prostředí. Jako profesionální dodavatel optických modulůspolečnostbude podporovat další inovace v technologii optických modulů a spolupracovat na poskytování silné podpory pro úspěch a udržitelný rozvoj sítí 5G.