Wdrażanie aplikacji modułów optycznych w technologii 5G
Technologia komunikacji mobilnej piątej generacji, w skrócie 5G, to nowa generacja szerokopasmowej technologii komunikacji mobilnej charakteryzująca się dużą szybkością, niskim opóźnieniem i dużą łącznością. Infrastruktura komunikacyjna 5G to infrastruktura sieciowa zapewniająca wzajemne połączenie człowieka z maszyną i obiektem.
Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny (ITU) definiuje trzy główne scenariusze zastosowań sieci 5G, a mianowicie ulepszoną mobilną łączność szerokopasmową (eMBB), ultraniezawodną komunikację o niskim opóźnieniu (uRLLC) i komunikację typu masowego maszynowego (mMTC). eMBB ma na celu głównie gwałtowny wzrost ruchu w mobilnym Internecie, zapewniając użytkownikom mobilnego Internetu bardziej ekstremalne wrażenia z aplikacji; uRLLC jest przeznaczony głównie do zastosowań w przemyśle pionowym, takich jak sterowanie przemysłowe, telemedycyna i jazda autonomiczna, które mają niezwykle wysokie wymagania dotyczące opóźnienia czasowego i niezawodności; mMTC jest przeznaczony głównie do zastosowań takich jak inteligentne miasta, inteligentne domy i monitorowanie środowiska, których celem jest wykrywanie i gromadzenie danych.
Wraz z ciągłym postępem nauki i technologii, sieć 5G stała się jednym z gorących tematów współczesnej komunikacji. Technologia 5G nie tylko zapewni nam szybsze prędkości przesyłania danych, ale także obsłuży więcej połączeń pomiędzy urządzeniami, tworząc tym samym większe możliwości dla przyszłych inteligentnych miast, pojazdów autonomicznych i Internetu Rzeczy. Jednak za siecią 5G kryje się wiele kluczowych technologii i wsparcia sprzętowego, z których jednym jest moduł optyczny.
Moduł optyczny jest podstawowym elementem komunikacji optycznej, który głównie kończy konwersję fotoelektryczną, koniec wysyłający przekształca sygnał elektryczny na sygnał optyczny, a koniec odbiorczy konwertuje sygnał optyczny na sygnał elektryczny. Jako urządzenie podstawowe moduł optyczny jest szeroko stosowany w sprzęcie komunikacyjnym i jest kluczem do uzyskania dużej przepustowości, niskiego opóźnienia i szerokiego połączenia 5G.
Podłączenie stacji bazowej: Stacje bazowe 5G zazwyczaj zlokalizowane są w wieżowcach, wieżach telekomunikacyjnych i innych miejscach i muszą szybko i niezawodnie przesyłać dane do urządzeń użytkowników. Moduły optyczne mogą zapewnić szybką transmisję danych z niskim opóźnieniem, zapewniając użytkownikom dostęp do wysokiej jakości usług komunikacyjnych.
Łączność z centrum danych: Centra danych mogą przechowywać i przetwarzać duże ilości danych w celu zaspokojenia potrzeb użytkowników. Moduły optyczne służą do łączenia różnych centrów danych, a także między centrami danych a stacjami bazowymi, zapewniając szybki i wydajny transfer danych.
Ogólna struktura sieci komunikacyjnych operatorów telekomunikacyjnych obejmuje najczęściej sieci szkieletowe i sieci metropolitalne. Sieć szkieletowa jest siecią rdzeniową operatora, a sieć metropolitalną można podzielić na warstwę rdzeniową, warstwę agregacyjną i warstwę dostępową. Operatorzy telekomunikacyjni budują dużą liczbę komunikacyjnych stacji bazowych w warstwie dostępowej, przesyłających sygnały sieciowe do różnych obszarów, umożliwiając użytkownikom dostęp do sieci. Jednocześnie komunikacyjne stacje bazowe przesyłają dane użytkowników z powrotem do sieci szkieletowej operatorów telekomunikacyjnych poprzez metropolitalną warstwę agregacyjną i sieć warstwy rdzeniowej.
Aby spełnić wymagania dotyczące dużej przepustowości, małych opóźnień i szerokiego zasięgu, architektura bezprzewodowej sieci dostępowej 5G (RAN) ewoluowała od dwupoziomowej struktury składającej się z jednostki przetwarzania pasma podstawowego 4G (BBU) i jednostki wysuwanej częstotliwości radiowej ( RRU) do trójpoziomowej struktury składającej się z jednostki centralnej (CU), jednostki rozproszonej (DU) i aktywnej jednostki antenowej (AAU). Wyposażenie stacji bazowej 5G integruje oryginalny sprzęt RRU i sprzęt antenowy 4G w nowy sprzęt AAU, jednocześnie dzieląc oryginalny sprzęt BBU 4G na sprzęt DU i CU. W sieci operatora 5G urządzenia AAU i DU tworzą transmisję w przód, urządzenia DU i CU tworzą transmisję pośrednią, a CU i sieć szkieletowa tworzą transmisję typu backhaul.
Trójpoziomowa architektura wykorzystywana przez stacje bazowe 5G dodaje warstwę optycznego łącza transmisyjnego w porównaniu z architekturą drugiego poziomu stacji bazowych 4G, a liczba portów optycznych wzrasta, więc wzrasta również zapotrzebowanie na moduły optyczne.
1. Warstwa dostępu do metra:
Warstwa dostępowa metra, moduł optyczny, służy do łączenia stacji bazowych 5G i sieci transmisyjnych, obsługując szybką transmisję danych i komunikację o niskim opóźnieniu. Typowe scenariusze zastosowań obejmują bezpośrednie połączenie światłowodowe i pasywny WDM.
2. Warstwa konwergencji metropolitalnej:
W metropolitalnej warstwie konwergencji moduły optyczne służą do agregacji ruchu danych w wielu warstwach dostępu, aby zapewnić transmisję danych o dużej przepustowości i niezawodności. Należy obsługiwać wyższe prędkości transmisji i zasięg, takie jak 100 Gb/s, 200 Gb/s, 400 Gb/s itp.
3. Metropolitalna warstwa rdzeniowa/wojewódzka linia magistralna:
W warstwie rdzeniowej i transmisji liniowej moduły optyczne podejmują większe zadania związane z transmisją danych, wymagające dużej prędkości transmisji na duże odległości i wydajnej technologii modulacji sygnału, takiej jak moduły optyczne DWDM.
1. Zwiększenie szybkości transmisji:
Biorąc pod uwagę wysokie wymagania sieci 5G, szybkość transmisji modułów optycznych musi osiągnąć poziom 25 Gb/s, 50 Gb/s, 100 Gb/s lub nawet wyższy, aby sprostać potrzebom transmisji danych o dużej przepustowości.
2. Dostosuj się do różnych scenariuszy zastosowań:
Moduł optyczny musi odgrywać rolę w różnych scenariuszach zastosowań, w tym w wewnętrznych stacjach bazowych, zewnętrznych stacjach bazowych, w środowiskach miejskich itp., przy czym należy wziąć pod uwagę czynniki środowiskowe, takie jak zakres temperatur, ochrona przed kurzem i wodoodporność.
3. Niski koszt i wysoka wydajność:
Wdrożenie sieci 5G na dużą skalę powoduje ogromne zapotrzebowanie na moduły optyczne, dlatego kluczowymi wymaganiami są niski koszt i wysoka wydajność. Dzięki innowacjom technologicznym i optymalizacji procesów koszty produkcji modułów optycznych ulegają obniżeniu, a wydajność i wydajność produkcji ulegają poprawie.
4. Wysoka niezawodność i zakres temperatur przemysłowych:
Moduły optyczne w sieciach nośników 5G muszą charakteryzować się wysoką niezawodnością i możliwością stabilnej pracy w trudnych przemysłowych zakresach temperatur (od -40 ℃ do +85 ℃), aby dostosować się do różnych środowisk wdrażania i scenariuszy zastosowań.
5. Optymalizacja wydajności optycznej:
Moduł optyczny musi zoptymalizować swoje parametry optyczne, aby zapewnić stabilną transmisję i wysokiej jakości odbiór sygnałów optycznych, co obejmuje poprawę strat optycznych, stabilność długości fali, technologię modulacji i inne aspekty.
W tym artykule systematycznie przedstawiane są moduły optyczne stosowane w zastosowaniach dosyłowych, pośrednich i zwrotnych 5G. Moduły optyczne stosowane w zastosowaniach przesyłania do przodu, pośredniego i zwrotnego 5G zapewniają użytkownikom końcowym najlepszy wybór w zakresie dużej prędkości, małych opóźnień, niskiego zużycia energii i niskich kosztów. W sieciach nośnikowych 5G moduły optyczne, jako ważny element infrastruktury, realizują kluczowe zadania transmisji danych i komunikacji. Wraz z popularyzacją i rozwojem sieci 5G moduły optyczne będą w dalszym ciągu napotykać wyższe wymagania wydajnościowe i wyzwania aplikacyjne, wymagające ciągłych innowacji i postępu, aby sprostać potrzebom przyszłych sieci komunikacyjnych.
Wraz z szybkim rozwojem sieci 5G, stale rozwija się także technologia modułów optycznych. Wierzę, że przyszłe moduły optyczne będą mniejsze, wydajniejsze i będą w stanie obsługiwać wyższe prędkości transmisji danych. Może zaspokoić rosnące zapotrzebowanie na sieci 5G, jednocześnie zmniejszając zużycie energii i minimalizując wpływ sieci komunikacyjnych na środowisko. Jako profesjonalny dostawca modułów optycznych,Firmabędzie promować dalsze innowacje w technologii modułów optycznych i współpracować, aby zapewnić silne wsparcie dla powodzenia i zrównoważonego rozwoju sieci 5G.