5G uvedba aplikacij optičnih modulov
5. generacija mobilne komunikacijske tehnologije, skrajšano 5G, je nova generacija širokopasovne mobilne komunikacijske tehnologije z značilnostmi visoke hitrosti, nizke zakasnitve in velike povezljivosti. Komunikacijska infrastruktura 5G je omrežna infrastruktura za doseganje medsebojne povezave človek-stroj in objekt.
Mednarodna telekomunikacijska zveza (ITU) opredeljuje tri glavne scenarije uporabe za 5G, in sicer izboljšano mobilno širokopasovno povezavo (eMBB), izjemno zanesljivo komunikacijo z nizko zakasnitvijo (uRLLC) in masivno strojno komunikacijo (mMTC). eMBB je namenjen predvsem eksplozivni rasti mobilnega internetnega prometa, ki uporabnikom mobilnega interneta zagotavlja bolj ekstremno uporabniško izkušnjo; uRLLC je namenjen predvsem vertikalnim industrijskim aplikacijam, kot so industrijski nadzor, telemedicina in avtonomna vožnja, ki imajo izjemno visoke zahteve glede časovne zakasnitve in zanesljivosti; mMTC je namenjen predvsem aplikacijam, kot so pametna mesta, pametni domovi in spremljanje okolja, ki ciljajo na zaznavanje in zbiranje podatkov.
Z nenehnim napredkom znanosti in tehnologije je omrežje 5G postalo ena vročih tem današnjega komunikacijskega področja. Tehnologija 5G nam ne bo zagotovila le hitrejšega prenosa podatkov, temveč bo podpirala tudi več povezav med napravami, s čimer bo ustvarila več možnosti za prihodnja pametna mesta, avtonomna vozila in internet stvari. Vendar pa je za omrežjem 5G veliko ključnih tehnologij in podpore opremi, ena izmed njih je optični modul.
Optični modul je osrednja komponenta optične komunikacije, ki v glavnem dokonča fotoelektrično pretvorbo, oddajni konec pretvori električni signal v optični signal, sprejemni konec pa pretvori optični signal v električni signal. Kot osrednja naprava se optični modul pogosto uporablja v komunikacijski opremi in je ključ do uresničitve visoke pasovne širine, majhne zakasnitve in široke povezave 5G.
Povezava bazne postaje: Bazne postaje 5G se običajno nahajajo v stolpnicah, telekomunikacijskih stolpih in na drugih mestih ter morajo hitro in zanesljivo prenašati podatke do uporabniških naprav. Optični moduli lahko zagotovijo hiter prenos podatkov z nizko zakasnitvijo, kar uporabnikom zagotavlja dostop do visokokakovostnih komunikacijskih storitev.
Povezljivost podatkovnega centra: Podatkovni centri lahko hranijo in obdelujejo velike količine podatkov, da zadovoljijo potrebe uporabnikov. Optični moduli se uporabljajo za povezovanje med različnimi podatkovnimi centri, pa tudi med podatkovnimi centri in baznimi postajami, kar zagotavlja hiter in učinkovit prenos podatkov.
Celotna struktura komunikacijskih omrežij za telekomunikacijske operaterje običajno vključuje hrbtenična omrežja in metropolitanska omrežja. Hrbtenično omrežje je jedrno omrežje operaterja, metropolitansko omrežje pa lahko razdelimo na jedrni sloj, združevalni sloj in dostopovni sloj. Telekomunikacijski operaterji zgradijo veliko število komunikacijskih baznih postaj v dostopovnem sloju, ki pokrivajo omrežne signale do različnih območij in uporabnikom omogočajo dostop do omrežja. Obenem komunikacijske bazne postaje prenašajo uporabniške podatke nazaj v hrbtenično omrežje telekomunikacijskih operaterjev prek metropolitanskega združevalnega sloja in omrežja jedrnega sloja.
Da bi izpolnili zahteve po visoki pasovni širini, nizki zakasnitvi in široki pokritosti, se je arhitektura brezžičnega dostopovnega omrežja 5G (RAN) razvila iz dvonivojske strukture 4G osnovne enote za obdelavo (BBU) in radiofrekvenčne izvlečne enote ( RRU) v trinivojsko strukturo centralizirane enote (CU), porazdeljene enote (DU) in aktivne antenske enote (AAU). Oprema bazne postaje 5G integrira originalno opremo RRU in antensko opremo 4G v novo opremo AAU, medtem ko prvotno opremo BBU 4G deli na opremo DU in CU. V nosilnem omrežju 5G napravi AAU in DU tvorita prenos naprej, napravi DU in CU tvorita vmesni prenos, CU in hrbtenično omrežje pa tvorita backhaul.
Trinivojska arhitektura, ki jo uporabljajo bazne postaje 5G, doda plast optične prenosne povezave v primerjavi z drugonivojsko arhitekturo baznih postaj 4G, število optičnih vrat pa se poveča, zato se poveča tudi povpraševanje po optičnih modulih.
1. Plast dostopa do metroja:
Dostopna plast metroja, optični modul, se uporablja za povezovanje baznih postaj 5G in prenosnih omrežij, ki podpirajo hiter prenos podatkov in komunikacijo z nizko zakasnitvijo. Pogosti scenariji uporabe vključujejo neposredno povezavo z optičnimi vlakni in pasivno WDM.
2. Metropolitanska konvergenčna plast:
Na metropolitanski konvergenčni plasti se optični moduli uporabljajo za združevanje podatkovnega prometa na več dostopnih ravneh, da se zagotovi prenos podatkov z visoko pasovno širino in visoko zanesljivostjo. Potreba po podpori višjih hitrosti prenosa in pokritosti, kot so 100 Gb/s, 200 Gb/s, 400 Gb/s itd.
3. Metropolitanska osrednja plast/provincialna magistralna linija:
V jedrnem sloju in prenosu po glavni liniji optični moduli opravljajo večje naloge prenosa podatkov, ki zahtevajo visoko hitrost prenosa na dolge razdalje in zmogljivo tehnologijo modulacije signala, kot so optični moduli DWDM.
1. Povečanje hitrosti prenosa:
Z zahtevami po visokih hitrostih omrežij 5G morajo hitrosti prenosa optičnih modulov doseči ravni 25 Gb/s, 50 Gb/s, 100 Gb/s ali celo višje, da zadostijo potrebam po visokozmogljivem prenosu podatkov.
2. Prilagodite se različnim scenarijem uporabe:
Optični modul mora igrati vlogo v različnih scenarijih uporabe, vključno z notranjimi baznimi postajami, zunanjimi baznimi postajami, mestnimi okolji itd., in upoštevati je treba okoljske dejavnike, kot so temperaturno območje, preprečevanje prahu in vodoodpornost.
3. Nizki stroški in visoka učinkovitost:
Obsežna uvedba omrežij 5G povzroči veliko povpraševanje po optičnih modulih, zato sta nizki stroški in visoka učinkovitost ključni zahtevi. S tehnološkimi inovacijami in optimizacijo procesov se proizvodni stroški optičnih modulov znižajo, proizvodna učinkovitost in zmogljivost pa se izboljšata.
4. Visoka zanesljivost in temperaturno območje industrijskega razreda:
Optični moduli v nosilnih omrežjih 5G morajo imeti visoko zanesljivost in biti sposobni stabilno delovati v težkih industrijskih temperaturnih območjih (-40 ℃ do +85 ℃), da se prilagodijo različnim okoljem uvedbe in scenarijem uporabe.
5. Optimizacija zmogljivosti:
Optični modul mora optimizirati svojo optično zmogljivost, da zagotovi stabilen prenos in visokokakovosten sprejem optičnih signalov, vključno z izboljšavami pri optičnih izgubah, stabilnosti valovne dolžine, tehnologiji modulacije in drugimi vidiki.
V tem prispevku so sistematično predstavljeni optični moduli, ki se uporabljajo v aplikacijah 5G forward, intermediate and backpass. Optični moduli, ki se uporabljajo v aplikacijah 5G forward, intermediate in backpass, zagotavljajo končnim uporabnikom najboljšo izbiro visoke hitrosti, majhne zakasnitve, nizke porabe energije in nizkih stroškov. V nosilnih omrežjih 5G optični moduli kot pomemben del infrastrukture prevzemajo ključne naloge prenosa podatkov in komunikacije. S popularizacijo in razvojem omrežij 5G se bodo optični moduli še naprej soočali z višjimi zahtevami glede zmogljivosti in izzivi aplikacij, kar bo zahtevalo stalne inovacije in napredek za izpolnjevanje potreb prihodnjih komunikacijskih omrežij.
Skupaj s hitrim razvojem omrežij 5G nenehno napreduje tudi tehnologija optičnih modulov. Verjamem, da bodo prihodnji optični moduli manjši, učinkovitejši in sposobni podpirati višje hitrosti prenosa podatkov. Lahko zadovolji naraščajoče povpraševanje po omrežjih 5G, hkrati pa zmanjša porabo energije in zmanjša vpliv komunikacijskih omrežij na okolje. Kot profesionalni dobavitelj optičnih modulov,podjetjebo spodbujal nadaljnje inovacije v tehnologiji optičnih modulov in sodeloval pri zagotavljanju močne podpore za uspeh in trajnostni razvoj omrežij 5G.