5G-implementatie van optische moduletoepassingen
5e generatie mobiele communicatietechnologie, afgekort als 5G, het is een nieuwe generatie breedband mobiele communicatietechnologie met kenmerken van hoge snelheid, lage latentie en grote connectiviteit. De 5G-communicatie-infrastructuur is de netwerkinfrastructuur voor het realiseren van de interconnectie tussen mens en machine en objecten.
De International Telecommunication Union (ITU) definieert drie belangrijke toepassingsscenario’s voor 5G, namelijk Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra Reliable Low Latency Communication (uRLLC) en Massive Machine Type of Communication (mMTC). eMBB is vooral gericht op de explosieve groei van mobiel internetverkeer en biedt een extremere applicatie-ervaring voor mobiele internetgebruikers; uRLLC is voornamelijk gericht op verticale industriële toepassingen zoals industriële controle, telegeneeskunde en autonoom rijden, die extreem hoge eisen stellen aan tijdvertraging en betrouwbaarheid; mMTC is vooral gericht op toepassingen zoals slimme steden, slimme huizen en milieumonitoring die zich richten op detectie en gegevensverzameling.
Met de voortdurende vooruitgang van wetenschap en technologie is het 5G-netwerk een van de hot topics geworden in het hedendaagse communicatieveld. 5G-technologie zal ons niet alleen snellere gegevensoverdrachtsnelheden bieden, maar ook meer verbindingen tussen apparaten ondersteunen, waardoor meer mogelijkheden ontstaan voor toekomstige slimme steden, autonome voertuigen en het internet der dingen. Achter het 5G-netwerk schuilen echter veel belangrijke technologieën en apparatuurondersteuning, waaronder de optische module.
De optische module is de kerncomponent van optische communicatie, die voornamelijk de foto-elektrische conversie voltooit, het zendende uiteinde zet het elektrische signaal om in het optische signaal en het ontvangende uiteinde zet het optische signaal om in het elektrische signaal. Als kernapparaat wordt de optische module veel gebruikt in communicatieapparatuur en is de sleutel tot het realiseren van hoge bandbreedte, lage vertraging en brede verbinding van 5G.
Aansluiting basisstation: 5G-basisstations bevinden zich meestal in hoge gebouwen, telecommunicatietorens en andere plaatsen, en moeten snel en betrouwbaar gegevens naar gebruikersapparaten verzenden. Optische modules kunnen datatransmissie met hoge snelheid en lage latentie bieden, waardoor gebruikers toegang hebben tot communicatiediensten van hoge kwaliteit.
Connectiviteit van datacenters: Datacenters kunnen grote hoeveelheden gegevens opslaan en verwerken om aan de behoeften van gebruikers te voldoen. Optische modules worden gebruikt om verbinding te maken tussen verschillende datacenters, maar ook tussen datacenters en basisstations, waardoor gegevens snel en efficiënt kunnen worden overgedragen.
De algemene structuur van communicatienetwerken voor telecommunicatie-exploitanten omvat doorgaans backbone-netwerken en grootstedelijke netwerken. Het backbone-netwerk is het kernnetwerk van de operator en het grootstedelijk gebiedsnetwerk kan worden onderverdeeld in een kernlaag, een aggregatielaag en een toegangslaag. Telecomoperatoren bouwen een groot aantal communicatiebasisstations in de toegangslaag, die netwerksignalen naar verschillende gebieden dekken, waardoor gebruikers toegang krijgen tot het netwerk. Tegelijkertijd zenden communicatiebasisstations gebruikersgegevens terug naar het backbone-netwerk van telecommunicatie-exploitanten via de grootstedelijke aggregatielaag en het kernlaagnetwerk.
Om te voldoen aan de eisen van hoge bandbreedte, lage latentie en brede dekking, is de 5G draadloze toegangsnetwerk (RAN)-architectuur geëvolueerd van een structuur met twee niveaus van 4G-basisbandverwerkingseenheid (BBU) en radiofrequentie-uittrekeenheid ( RRU) naar een structuur met drie niveaus van gecentraliseerde eenheid (CU), gedistribueerde eenheid (DU) en actieve antenne-eenheid (AAU). De 5G-basisstationapparatuur integreert de originele RRU-apparatuur en antenneapparatuur van 4G in nieuwe AAU-apparatuur, terwijl de originele BBU-apparatuur van 4G wordt opgesplitst in DU- en CU-apparatuur. In het 5G-draaggolfnetwerk vormen de AAU- en DU-apparaten een voorwaartse transmissie, de DU- en CU-apparaten vormen een tussentransmissie, en vormen het CU- en backbone-netwerk een backhaul.
De architectuur op drie niveaus die door 5G-basisstations wordt gebruikt, voegt een laag optische transmissielink toe vergeleken met de architectuur op het tweede niveau van 4G-basisstations, en het aantal optische poorten neemt toe, waardoor de vraag naar optische modules ook toeneemt.
1. Metrotoegangslaag:
De metrotoegangslaag, de optische module, wordt gebruikt om 5G-basisstations en transmissienetwerken met elkaar te verbinden, ter ondersteuning van snelle datatransmissie en communicatie met lage latentie. Veel voorkomende toepassingsscenario's zijn onder meer directe glasvezelverbinding en passieve WDM.
2. Metropolitan Convergence-laag:
Op de grootstedelijke convergentielaag worden optische modules gebruikt om dataverkeer op meerdere toegangslagen te aggregeren om datatransmissie met hoge bandbreedte en hoge betrouwbaarheid te bieden. Moet hogere transmissiesnelheden en dekking ondersteunen, zoals 100 Gb/s, 200 Gb/s, 400 Gb/s, enz.
3. Metropolitaanse kernlaag/provinciale hoofdlijn:
Bij kernlaag- en trunklijntransmissie voeren optische modules grotere datatransmissietaken uit, waarbij hoge snelheid, langeafstandstransmissie en krachtige signaalmodulatietechnologie nodig zijn, zoals optische DWDM-modules.
1. Verhoging van de transmissiesnelheid:
Met de hogesnelheidseisen van 5G-netwerken moeten de transmissiesnelheden van optische modules niveaus van 25Gb/s, 50Gb/s, 100Gb/s of zelfs hoger bereiken om te voldoen aan de behoeften van datatransmissie met hoge capaciteit.
2. Aanpassen aan verschillende toepassingsscenario's:
De optische module moet een rol spelen in verschillende toepassingsscenario's, waaronder basisstations binnenshuis, basisstations buiten, stedelijke omgevingen, enz., en er moet rekening worden gehouden met omgevingsfactoren zoals temperatuurbereik, stofpreventie en waterdichtheid.
3. Lage kosten en hoge efficiëntie:
De grootschalige inzet van 5G-netwerken resulteert in een enorme vraag naar optische modules. Daarom zijn lage kosten en hoge efficiëntie belangrijke vereisten. Door technologische innovatie en procesoptimalisatie worden de productiekosten van optische modules verlaagd en worden de productie-efficiëntie en -capaciteit verbeterd.
4. Hoge betrouwbaarheid en temperatuurbereik van industriële kwaliteit:
De optische modules in 5G-dragernetwerken moeten een hoge betrouwbaarheid hebben en stabiel kunnen werken in ruwe industriële temperatuurbereiken (-40 ℃ tot +85 ℃) om zich aan te passen aan verschillende implementatieomgevingen en toepassingsscenario's.
5. Optimalisatie van optische prestaties:
De optische module moet zijn optische prestaties optimaliseren om een stabiele transmissie en hoogwaardige ontvangst van optische signalen te garanderen, inclusief verbeteringen in optisch verlies, golflengtestabiliteit, modulatietechnologie en andere aspecten.
In dit artikel worden de optische modules die worden gebruikt in voorwaartse, tussenliggende en backpass-toepassingen van 5G systematisch geïntroduceerd. De optische modules die worden gebruikt in 5G forward-, middle- en backpass-toepassingen bieden eindgebruikers de beste keuze op het gebied van hoge snelheid, lage vertraging, laag energieverbruik en lage kosten. In 5G-dragernetwerken nemen optische modules, als belangrijk onderdeel van de infrastructuur, belangrijke datatransmissie- en communicatietaken op zich. Met de popularisering en ontwikkeling van 5G-netwerken zullen optische modules te maken blijven krijgen met hogere prestatie-eisen en toepassingsuitdagingen, waardoor voortdurende innovatie en vooruitgang nodig zijn om aan de behoeften van toekomstige communicatienetwerken te voldoen.
Samen met de snelle ontwikkeling van 5G-netwerken gaat de technologie van optische modules ook voortdurend vooruit. Ik geloof dat toekomstige optische modules kleiner en efficiënter zullen zijn en hogere datatransmissiesnelheden zullen kunnen ondersteunen. Het kan voldoen aan de groeiende vraag naar 5G-netwerken, terwijl het energieverbruik wordt verminderd en de impact van communicatienetwerken op het milieu wordt geminimaliseerd. Als professionele leverancier van optische modules,het bedrijfzal verdere innovatie op het gebied van optische moduletechnologie bevorderen en samenwerken om krachtige ondersteuning te bieden voor het succes en de duurzame ontwikkeling van 5G-netwerken.