Optisten moduulien sovellusten 5G käyttöönotto
5. sukupolven matkaviestintekniikka, lyhennettynä 5G, on uuden sukupolven laajakaistainen matkaviestintekniikka, jonka ominaisuudet ovat nopeat, matalat latenssit ja suuret liitettävyys. 5G-viestintäinfrastruktuuri on verkkoinfrastruktuuri, joka mahdollistaa ihmisen, koneen ja objektin välisen yhteyden.
Kansainvälinen televiestintäliitto (ITU) määrittelee kolme pääsovellusskenaariota 5G:lle, nimittäin Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra Reliable Low Latency Communication (uRLLC) ja massiivinen konetyyppi (mMTC). eMBB on pääasiassa suunnattu mobiili-Internet-liikenteen räjähdysmäiseen kasvuun tarjoamalla äärimmäisempää sovelluskokemusta langattoman Internetin käyttäjille; uRLLC on suunnattu pääasiassa vertikaalisiin teollisuuden sovelluksiin, kuten teollisuusohjaus, telelääketiede ja autonominen ajaminen, joilla on erittäin korkeat vaatimukset aikaviiveelle ja luotettavuudelle; mMTC on suunnattu pääasiassa sovelluksiin, kuten älykkäisiin kaupunkeihin, älykkäisiin koteihin ja ympäristön seurantaan, jotka kohdistuvat mittaukseen ja tiedonkeruuun.
Tieteen ja tekniikan jatkuvan kehityksen myötä 5G-verkosta on tullut yksi tämän päivän viestinnän kuumista aiheista. 5G-teknologia ei ainoastaan tarjoa meille nopeampia tiedonsiirtonopeuksia, vaan tukee myös enemmän yhteyksiä laitteiden välillä, mikä luo enemmän mahdollisuuksia tulevaisuuden älykkäille kaupungeille, autonomisille ajoneuvoille ja esineiden internetille. 5G-verkon takana on kuitenkin monia keskeisiä teknologioita ja laitetukea, joista yksi on optinen moduuli.
Optinen moduuli on optisen viestinnän ydinkomponentti, joka pääosin viimeistelee valosähköisen muuntamisen, lähettävä pää muuntaa sähköisen signaalin optiseksi signaaliksi ja vastaanottava pää muuntaa optisen signaalin sähköiseksi signaaliksi. Optista moduulia käytetään ydinlaitteena laajalti viestintälaitteissa, ja se on avain 5G:n suuren kaistanleveyden, alhaisen viiveen ja laajan yhteyden toteuttamiseen.
Tukiaseman liitäntä: 5G-tukiasemat sijaitsevat yleensä korkeissa rakennuksissa, tietoliikennetorneissa ja muissa paikoissa, ja niiden on välitettävä dataa nopeasti ja luotettavasti käyttäjän laitteisiin. Optiset moduulit voivat tarjota nopean ja alhaisen latenssin tiedonsiirron varmistaen, että käyttäjät voivat käyttää korkealaatuisia viestintäpalveluja.
Datakeskuksen liitettävyys: Palvelinkeskukset voivat tallentaa ja käsitellä suuria tietomääriä käyttäjien tarpeisiin. Optisia moduuleja käytetään yhdistämään eri datakeskusten sekä datakeskusten ja tukiasemien välillä, mikä varmistaa tiedon nopean ja tehokkaan siirron.
Teleyritysten viestintäverkkojen kokonaisrakenne sisältää yleensä runkoverkot ja pääkaupunkiseutuverkot. Runkoverkko on operaattorin ydinverkko, ja pääkaupunkiseutuverkko voidaan jakaa ydinkerrokseen, aggregointikerrokseen ja pääsykerrokseen. Teleoperaattorit rakentavat pääsykerrokseen suuren määrän tietoliikenteen tukiasemia, jotka kattavat verkon signaalit eri alueille, jolloin käyttäjät pääsevät verkkoon. Samanaikaisesti viestinnän tukiasemat lähettävät käyttäjädataa takaisin teleoperaattoreiden runkoverkkoon pääkaupunkiseudun aggregaatiokerroksen ja ydinkerroksen verkon kautta.
Täyttääkseen suuren kaistanleveyden, alhaisen latenssin ja laajan peiton vaatimukset 5G langattoman liityntäverkon (RAN) arkkitehtuuri on kehittynyt kaksitasoisesta rakenteesta, joka koostuu 4G-kantakaistaprosessointiyksiköstä (BBU) ja radiotaajuisesta ulosvedettävästä yksiköstä ( RRU) kolmitasoiseen rakenteeseen, jossa on keskitetty yksikkö (CU), hajautettu yksikkö (DU) ja aktiivinen antenniyksikkö (AAU). 5G-tukiasemalaitteisto integroi 4G:n alkuperäiset RRU-laitteet ja antennilaitteet uudeksi AAU-laitteistoksi ja jakaa 4G:n alkuperäiset BBU-laitteet DU- ja CU-laitteiksi. 5G-kantoaaltoverkossa AAU- ja DU-laitteet muodostavat eteenpäinlähetyksen, DU- ja CU-laitteet välilähetyksen ja CU- ja runkoverkko backhaul-lähetyksen.
5G-tukiasemien käyttämä kolmitasoinen arkkitehtuuri lisää kerroksen optista siirtoyhteyttä verrattuna 4G-tukiasemien toisen tason arkkitehtuuriin, ja optisten porttien määrä kasvaa, joten myös optisten moduulien kysyntä kasvaa.
1. Metron pääsytaso:
Metroliityntäkerrosta, optista moduulia käytetään yhdistämään 5G-tukiasemia ja siirtoverkkoja, mikä tukee nopeaa tiedonsiirtoa ja matalaa latenssia. Yleisiä sovellusskenaarioita ovat valokuitusuora yhteys ja passiivinen WDM.
2. Metropolitan Convergence -taso:
Metropolitan konvergenssikerroksessa optisia moduuleja käytetään yhdistämään dataliikennettä useilla pääsykerroksilla suuren kaistanleveyden ja erittäin luotettavan tiedonsiirron tarjoamiseksi. On tuettava suurempia siirtonopeuksia ja kattavuutta, kuten 100 Gb/s, 200 Gb/s, 400 Gb/s jne.
3. Metropolitan ydinkerros / Provincial Trunk Line:
Ydinkerros- ja runkolinjasiirrossa optiset moduulit suorittavat suurempia tiedonsiirtotehtäviä, jotka edellyttävät suurta nopeutta, pitkän matkan siirtoa ja tehokasta signaalimodulaatiotekniikkaa, kuten DWDM-optisia moduuleja.
1. Siirtonopeuden kasvu:
5G-verkkojen nopeiden vaatimusten vuoksi optisten moduulien siirtonopeuksien on saavutettava 25 Gb/s, 50 Gb/s, 100 Gb/s tai jopa korkeampi, jotta ne täyttäisivät suuren kapasiteetin tiedonsiirron tarpeet.
2. Sopeudu erilaisiin sovellusskenaarioihin:
Optisella moduulilla on oltava rooli erilaisissa sovellusskenaarioissa, mukaan lukien sisätukiasemat, ulkotukiasemat, kaupunkiympäristöt jne., ja ympäristötekijät, kuten lämpötila-alue, pölynesto ja vedenpitävyys, on otettava huomioon.
3. Alhaiset kustannukset ja korkea hyötysuhde:
5G-verkkojen laajamittainen käyttöönotto aiheuttaa valtavan kysynnän optisille moduuleille, joten alhaiset kustannukset ja korkea tehokkuus ovat keskeisiä vaatimuksia. Teknologisilla innovaatioilla ja prosessien optimoinnilla optisten moduulien valmistuskustannuksia pienennetään ja tuotannon tehokkuutta ja kapasiteettia parannetaan.
4. Korkea luotettavuus ja teollisuustason lämpötila-alue:
5G-kantoverkkojen optisten moduulien on oltava erittäin luotettavia ja pystyttävä toimimaan vakaasti ankarissa teollisuuslämpötiloissa (-40 ℃ -+85 ℃) mukautuakseen erilaisiin käyttöönottoympäristöihin ja sovellusskenaarioihin.
5. Optisen suorituskyvyn optimointi:
Optisen moduulin on optimoitava optinen suorituskykynsä varmistaakseen optisten signaalien vakaan lähetyksen ja korkealaatuisen vastaanoton, mukaan lukien optisen häviön, aallonpituuden vakauden, modulaatiotekniikan ja muiden näkökohtien parannukset.
Tässä artikkelissa esitellään systemaattisesti optisia moduuleja, joita käytetään 5G eteenpäin-, väli- ja backpass-sovelluksissa. 5G-sovelluksissa käytettävät optiset moduulit tarjoavat loppukäyttäjille parhaan valinnan suuresta nopeudesta, pienestä viiveestä, alhaisesta virrankulutuksesta ja edullisista kustannuksista. 5G verkkopalveluverkoissa optiset moduulit tärkeänä osana infrastruktuuria hoitavat keskeisiä tiedonsiirto- ja viestintätehtäviä. 5G-verkkojen yleistymisen ja kehityksen myötä optiset moduulit kohtaavat edelleen korkeammat suorituskykyvaatimukset ja sovellushaasteet, jotka edellyttävät jatkuvaa innovaatiota ja edistystä vastaamaan tulevien viestintäverkkojen tarpeisiin.
5G-verkkojen nopean kehityksen myötä myös optinen moduulitekniikka kehittyy jatkuvasti. Uskon, että tulevat optiset moduulit ovat pienempiä, tehokkaampia ja pystyvät tukemaan suurempia tiedonsiirtonopeuksia. Se pystyy vastaamaan 5G-verkkojen kasvavaan kysyntään samalla, kun se vähentää energiankulutusta ja minimoi viestintäverkkojen ympäristövaikutukset. Ammattimaisena optisten moduulien toimittajanayritysedistää optisten moduulien teknologian lisäinnovaatioita ja työskentelee yhdessä tarjotakseen vahvaa tukea 5G-verkkojen menestykselle ja kestävälle kehitykselle.