Despliegue 5G de aplicaciones de módulos ópticos
Tecnología de comunicación móvil de quinta generación, abreviada como 5G, es una nueva generación de tecnología de comunicación móvil de banda ancha con características de alta velocidad, baja latencia y gran conectividad. La infraestructura de comunicación 5G es la infraestructura de red para lograr la interconexión hombre-máquina y objetos.
La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) define tres escenarios de aplicación principales para 5G, a saber, banda ancha móvil mejorada (eMBB), comunicación ultra confiable de baja latencia (uRLLC) y comunicación de tipo máquina masiva (mMTC). eMBB está dirigido principalmente al crecimiento explosivo del tráfico de Internet móvil y proporciona una experiencia de aplicación más extrema para los usuarios de Internet móvil; uRLLC está dirigido principalmente a aplicaciones industriales verticales, como control industrial, telemedicina y conducción autónoma, que tienen requisitos extremadamente altos de demora y confiabilidad; mMTC está dirigido principalmente a aplicaciones como ciudades inteligentes, hogares inteligentes y monitoreo ambiental que tienen como objetivo la detección y la recopilación de datos.
Con el continuo progreso de la ciencia y la tecnología, la red 5G se ha convertido en uno de los temas candentes en el campo de las comunicaciones actual. La tecnología 5G no solo nos proporcionará velocidades de transferencia de datos más rápidas, sino que también admitirá más conexiones entre dispositivos, creando así más posibilidades para futuras ciudades inteligentes, vehículos autónomos e Internet de las cosas. Sin embargo, detrás de la red 5G hay muchas tecnologías clave y soporte de equipos, uno de los cuales es el módulo óptico.
El módulo óptico es el componente central de la comunicación óptica, que completa principalmente la conversión fotoeléctrica, el extremo emisor convierte la señal eléctrica en señal óptica y el extremo receptor convierte la señal óptica en señal eléctrica. Como dispositivo central, el módulo óptico se usa ampliamente en equipos de comunicación y es la clave para lograr un gran ancho de banda, bajo retardo y una amplia conexión de 5G.
Conexión de estación base: Las estaciones base 5G suelen estar ubicadas en edificios de gran altura, torres de telecomunicaciones y otros lugares, y necesitan transmitir datos de forma rápida y confiable a los dispositivos de los usuarios. Los módulos ópticos pueden proporcionar transmisión de datos de alta velocidad y baja latencia, garantizando que los usuarios puedan acceder a servicios de comunicación de alta calidad.
Conectividad del centro de datos: Los centros de datos pueden almacenar y procesar grandes cantidades de datos para satisfacer las necesidades de los usuarios. Los módulos ópticos se utilizan para conectarse entre diferentes centros de datos, así como entre centros de datos y estaciones base, lo que garantiza que los datos se puedan transferir de forma rápida y eficiente.
La estructura general de las redes de comunicación de los operadores de telecomunicaciones suele incluir redes troncales y redes de área metropolitana. La red troncal es la red central del operador y la red del área metropolitana se puede dividir en capa central, capa de agregación y capa de acceso. Los operadores de telecomunicaciones construyen una gran cantidad de estaciones base de comunicación en la capa de acceso, cubriendo las señales de la red a varias áreas, permitiendo a los usuarios acceder a la red. Al mismo tiempo, las estaciones base de comunicaciones transmiten datos de usuario a la red troncal de los operadores de telecomunicaciones a través de la capa de agregación metropolitana y la red de la capa central.
Para cumplir con los requisitos de alto ancho de banda, baja latencia y amplia cobertura, la arquitectura de la red de acceso inalámbrico (RAN) 5G ha evolucionado a partir de una estructura de dos niveles de unidad de procesamiento de banda base (BBU) 4G y unidad extraíble de radiofrecuencia ( RRU) a una estructura de tres niveles de unidad centralizada (CU), unidad distribuida (DU) y unidad de antena activa (AAU). El equipo de la estación base 5G integra el equipo RRU original y el equipo de antena de 4G en un nuevo equipo AAU, mientras divide el equipo BBU original de 4G en equipos DU y CU. En la red de operador 5G, los dispositivos AAU y DU forman una transmisión directa, los dispositivos DU y CU forman una transmisión intermedia y la CU y la red troncal forman un backhaul.
La arquitectura de tres niveles utilizada por las estaciones base 5G agrega una capa de enlace de transmisión óptica en comparación con la arquitectura de segundo nivel de las estaciones base 4G, y la cantidad de puertos ópticos aumenta, por lo que la demanda de módulos ópticos también aumenta.
1. Capa de Acceso Metro:
La capa de acceso metropolitano, el módulo óptico, se utiliza para conectar estaciones base 5G y redes de transmisión, lo que admite la transmisión de datos de alta velocidad y la comunicación de baja latencia. Los escenarios de aplicación comunes incluyen conexión directa de fibra óptica y WDM pasivo.
2. Capa de Convergencia Metropolitana:
En la capa de convergencia metropolitana, se utilizan módulos ópticos para agregar tráfico de datos en múltiples capas de acceso para proporcionar una transmisión de datos de gran ancho de banda y alta confiabilidad. Necesidad de admitir velocidades de transmisión y cobertura más altas, como 100 Gb/s, 200 Gb/s, 400 Gb/s, etc.
3. Capa núcleo metropolitana/Troncal Provincial:
En la transmisión de la capa central y de la línea troncal, los módulos ópticos realizan tareas de transmisión de datos más grandes, que requieren transmisión de alta velocidad y larga distancia y una potente tecnología de modulación de señal, como los módulos ópticos DWDM.
1. Aumento de la tasa de transmisión:
Con los requisitos de alta velocidad de las redes 5G, las velocidades de transmisión de los módulos ópticos deben alcanzar niveles de 25 Gb/s, 50 Gb/s, 100 Gb/s o incluso superiores para satisfacer las necesidades de transmisión de datos de alta capacidad.
2. Adáptese a diferentes escenarios de aplicación:
El módulo óptico debe desempeñar un papel en diferentes escenarios de aplicación, incluidas estaciones base interiores, estaciones base exteriores, entornos urbanos, etc., y se deben considerar factores ambientales como el rango de temperatura, la prevención del polvo y la impermeabilización.
3. Bajo costo y alta eficiencia:
El despliegue a gran escala de redes 5G genera una enorme demanda de módulos ópticos, por lo que el bajo costo y la alta eficiencia son requisitos clave. A través de la innovación tecnológica y la optimización de procesos, se reduce el costo de fabricación de los módulos ópticos y se mejora la eficiencia y la capacidad de producción.
4. Alta confiabilidad y rango de temperatura de grado industrial:
Los módulos ópticos en las redes portadoras 5G deben tener una alta confiabilidad y poder operar de manera estable en rangos de temperatura industrial hostiles (-40 ℃ a +85 ℃) para adaptarse a diferentes entornos de implementación y escenarios de aplicación.
5. Optimización del rendimiento óptico:
El módulo óptico necesita optimizar su rendimiento óptico para garantizar una transmisión estable y una recepción de señales ópticas de alta calidad, incluidas mejoras en la pérdida óptica, la estabilidad de la longitud de onda, la tecnología de modulación y otros aspectos.
En este artículo, se presentan sistemáticamente los módulos ópticos utilizados en aplicaciones 5G directas, intermedias y de paso atrás. Los módulos ópticos utilizados en aplicaciones 5G de paso directo, intermedio y de retroceso brindan a los usuarios finales la mejor opción de alta velocidad, bajo retraso, bajo consumo de energía y bajo costo. En las redes portadoras 5G, los módulos ópticos, como parte importante de la infraestructura, asumen tareas clave de comunicación y transmisión de datos. Con la popularización y el desarrollo de las redes 5G, los módulos ópticos seguirán enfrentando mayores requisitos de rendimiento y desafíos de aplicación, lo que requerirá innovación y progreso continuos para satisfacer las necesidades de las redes de comunicación futuras.
Junto con el rápido desarrollo de las redes 5G, la tecnología de módulos ópticos también avanza continuamente. Creo que los módulos ópticos del futuro serán más pequeños, más eficientes y capaces de soportar mayores velocidades de transmisión de datos. Puede satisfacer la creciente demanda de redes 5G al tiempo que reduce el consumo de energía y minimiza el impacto de las redes de comunicación en el medio ambiente. Como proveedor profesional de módulos ópticos,la empresapromoverán una mayor innovación en la tecnología de módulos ópticos y trabajarán juntos para brindar un fuerte apoyo para el éxito y el desarrollo sostenible de las redes 5G.