Implementarea 5G a aplicațiilor de module optice
Tehnologia de comunicații mobile de generația a 5-a prescurtată ca 5G, este o nouă generație de tehnologie de comunicații mobile în bandă largă cu caracteristici de viteză mare, latență scăzută și conectivitate mare. Infrastructura de comunicații 5G este infrastructura de rețea pentru realizarea interconectarii om-mașină și obiect.
Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor (ITU) definește trei scenarii majore de aplicație pentru 5G, și anume Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra Reliable Low Latency Communication (uRLLC) și Masive Machine Type of Communication (mMTC). eMBB vizează în principal creșterea explozivă a traficului de internet mobil, oferind o experiență de aplicație mai extremă pentru utilizatorii de internet mobil; uRLLC este destinat în principal aplicațiilor industriale verticale, cum ar fi controlul industrial, telemedicina și conducerea autonomă, care au cerințe extrem de ridicate pentru întârziere și fiabilitate; mMTC vizează în principal aplicații precum orașele inteligente, casele inteligente și monitorizarea mediului care vizează detectarea și colectarea de date.
Odată cu progresul continuu al științei și tehnologiei, rețeaua 5G a devenit unul dintre subiectele fierbinți în domeniul comunicațiilor de astăzi. Tehnologia 5G nu numai că ne va oferi viteze mai rapide de transfer de date, dar va sprijini și mai multe conexiuni între dispozitive, creând astfel mai multe posibilități pentru viitoarele orașe inteligente, vehicule autonome și Internetul lucrurilor. Cu toate acestea, în spatele rețelei 5G, există multe tehnologii cheie și suport pentru echipamente, dintre care unul este modulul optic.
Modulul optic este componenta de bază a comunicației optice, care completează în principal conversia fotoelectrică, capătul de trimitere convertește semnalul electric în semnal optic, iar capătul de recepție transformă semnalul optic în semnal electric. Ca dispozitiv de bază, modulul optic este utilizat pe scară largă în echipamentele de comunicație și este cheia realizării lățimii de bandă mari, întârzierii reduse și conexiunii extinse a 5G.
Conexiune la stația de bază: Stațiile de bază 5G sunt de obicei situate în clădiri înalte, turnuri de telecomunicații și alte locuri și trebuie să transmită rapid și fiabil date către dispozitivele utilizatorului. Modulele optice pot oferi transmisii de date de mare viteză și latență scăzută, asigurând că utilizatorii pot accesa servicii de comunicații de înaltă calitate.
Conectivitate la centrul de date: Centrele de date pot stoca și procesa cantități mari de date pentru a satisface nevoile utilizatorilor. Modulele optice sunt folosite pentru a conecta diferite centre de date, precum și între centre de date și stații de bază, asigurând că datele pot fi transferate rapid și eficient.
Structura generală a rețelelor de comunicații pentru operatorii de telecomunicații include de obicei rețele de coloană vertebrală și rețelele din zona metropolitană. Rețeaua principală este rețeaua centrală a operatorului, iar rețeaua zonei metropolitane poate fi împărțită în strat de bază, strat de agregare și strat de acces. Operatorii de telecomunicații construiesc un număr mare de stații de bază de comunicații în stratul de acces, acoperind semnalele de rețea în diferite zone, permițând utilizatorilor să acceseze rețeaua. În același timp, stațiile de bază de comunicații transmit datele utilizatorului înapoi către rețeaua principală a operatorilor de telecomunicații prin stratul de agregare metropolitan și rețeaua stratului de bază.
Pentru a îndeplini cerințele de lățime de bandă mare, latență scăzută și acoperire largă, arhitectura rețelei de acces fără fir 5G (RAN) a evoluat dintr-o structură pe două niveluri de unitate de procesare în bandă de bază 4G (BBU) și unitate de extragere a frecvenței radio ( RRU) la o structură pe trei niveluri de unitate centralizată (CU), unitate distribuită (DU) și unitate de antenă activă (AAU). Echipamentul stației de bază 5G integrează echipamentul original RRU și echipamentul de antenă 4G într-un nou echipament AAU, împărțind în același timp echipamentul original BBU al 4G în echipamente DU și CU. În rețeaua purtătoare 5G, dispozitivele AAU și DU formează o transmisie directă, dispozitivele DU și CU formează o transmisie intermediară, iar rețeaua CU și backbone formează un backhaul.
Arhitectura pe trei niveluri folosită de stațiile de bază 5G adaugă un strat de legătură de transmisie optică în comparație cu arhitectura de nivel al doilea a stațiilor de bază 4G, iar numărul de porturi optice crește, astfel încât cererea de module optice crește și ea.
1. Stratul de acces la metrou:
Stratul de acces la metrou, modulul optic este utilizat pentru a conecta stațiile de bază 5G și rețelele de transmisie, susținând transmisia de date de mare viteză și comunicarea cu latență scăzută. Scenariile comune de aplicare includ conexiune directă prin fibră optică și WDM pasiv.
2. Stratul de convergență metropolitană:
La nivelul de convergență metropolitană, modulele optice sunt utilizate pentru a agrega traficul de date la mai multe straturi de acces pentru a oferi o lățime de bandă mare și o transmisie de date de înaltă fiabilitate. Trebuie să suporte rate de transmisie și acoperire mai mari, cum ar fi 100 Gb/s, 200 Gb/s, 400 Gb/s etc.
3. Stratul central metropolitan/Linia principală provincială:
În stratul de bază și transmisia pe linia principală, modulele optice îndeplinesc sarcini de transmisie de date mai mari, necesitând transmisie de mare viteză, pe distanțe lungi și tehnologie puternică de modulare a semnalului, cum ar fi modulele optice DWDM.
1. Creșterea ratei de transmisie:
Cu cerințele de mare viteză ale rețelelor 5G, ratele de transmisie ale modulelor optice trebuie să atingă niveluri de 25 Gb/s, 50 Gb/s, 100 Gb/s sau chiar mai mari pentru a satisface nevoile de transmisie de date de mare capacitate.
2. Adaptați-vă la diferite scenarii de aplicare:
Modulul optic trebuie să joace un rol în diferite scenarii de aplicare, inclusiv stații de bază interioare, stații de bază exterioare, medii urbane etc., iar factorii de mediu precum intervalul de temperatură, prevenirea prafului și impermeabilizarea trebuie luați în considerare.
3. Cost redus și eficiență ridicată:
Implementarea la scară largă a rețelelor 5G are ca rezultat o cerere uriașă pentru module optice, prin urmare costul scăzut și eficiența ridicată sunt cerințe cheie. Prin inovarea tehnologică și optimizarea proceselor, costul de producție al modulelor optice este redus, iar eficiența și capacitatea de producție sunt îmbunătățite.
4. Fiabilitate ridicată și interval de temperatură de calitate industrială:
Modulele optice din rețelele purtător 5G trebuie să aibă o fiabilitate ridicată și să poată funcționa stabil în intervale dure de temperatură industrială (-40 ℃ până la + 85 ℃) pentru a se adapta la diferite medii de implementare și scenarii de aplicație.
5. Optimizarea performanței optice:
Modulul optic trebuie să își optimizeze performanța optică pentru a asigura transmisia stabilă și recepția de înaltă calitate a semnalelor optice, inclusiv îmbunătățiri ale pierderii optice, stabilității lungimii de undă, tehnologiei de modulare și alte aspecte.
În această lucrare, modulele optice utilizate în aplicațiile 5G înainte, intermediare și backpass sunt introduse sistematic. Modulele optice utilizate în aplicațiile 5G înainte, intermediare și backpass oferă utilizatorilor finali cea mai bună alegere de viteză mare, întârziere redusă, consum redus de energie și costuri reduse. În rețelele purtător 5G, modulele optice, ca parte importantă a infrastructurii, îndeplinesc sarcini cheie de transmisie și comunicare a datelor. Odată cu popularizarea și dezvoltarea rețelelor 5G, modulele optice vor continua să se confrunte cu cerințe de performanță mai ridicate și provocări ale aplicațiilor, necesitând inovare continuă și progres pentru a satisface nevoile viitoarelor rețele de comunicații.
Odată cu dezvoltarea rapidă a rețelelor 5G, tehnologia modulelor optice este, de asemenea, în continuă progres. Cred că viitoarele module optice vor fi mai mici, mai eficiente și vor putea suporta viteze mai mari de transmisie a datelor. Poate satisface cererea în creștere pentru rețele 5G, reducând în același timp consumul de energie și minimizând impactul rețelelor de comunicații asupra mediului. Ca furnizor profesionist de module optice,Companiava promova continuarea inovației în tehnologia modulelor optice și va lucra împreună pentru a oferi un sprijin puternic pentru succesul și dezvoltarea durabilă a rețelelor 5G.