Розгортання додатків оптичних модулів 5G
Технологія мобільного зв’язку 5-го покоління, скорочена як 5G, це нове покоління технології широкосмугового мобільного зв’язку з характеристиками високої швидкості, низької затримки та широкого підключення. Комунікаційна інфраструктура 5G — це мережева інфраструктура для досягнення взаємозв’язку між людиною та машиною та об’єктом.
Міжнародний союз електрозв’язку (ITU) визначає три основні сценарії застосування для 5G, а саме розширений мобільний широкосмуговий зв’язок (eMBB), наднадійний зв’язок із низькою затримкою (uRLLC) і зв’язок масового машинного типу (mMTC). eMBB головним чином націлений на вибухове зростання мобільного Інтернет-трафіку, забезпечуючи більш екстремальний досвід застосування для користувачів мобільного Інтернету; uRLLC в основному призначений для вертикальних галузевих додатків, таких як промисловий контроль, телемедицина та автономне водіння, які мають надзвичайно високі вимоги до затримки часу та надійності; mMTC в основному призначений для таких програм, як розумні міста, розумні будинки та моніторинг навколишнього середовища, які спрямовані на зондування та збір даних.
З безперервним прогресом науки і техніки мережа 5G стала однією з гарячих тем у сучасній сфері зв’язку. Технологія 5G не тільки забезпечить нам більш високу швидкість передачі даних, але й підтримуватиме більше з’єднань між пристроями, створюючи таким чином більше можливостей для майбутніх розумних міст, автономних транспортних засобів та Інтернету речей. Однак за мережею 5G стоїть багато ключових технологій і підтримки обладнання, однією з яких є оптичний модуль.
Оптичний модуль є основним компонентом оптичного зв’язку, який в основному завершує фотоелектричне перетворення, передаючий кінець перетворює електричний сигнал в оптичний сигнал, а приймальний кінець перетворює оптичний сигнал в електричний. Як основний пристрій, оптичний модуль широко використовується в комунікаційному обладнанні та є ключем до реалізації високої пропускної здатності, низької затримки та широкого підключення 5G.
Підключення до базової станції: Базові станції 5G зазвичай розташовані у висотних будинках, телекомунікаційних вежах та інших місцях, і їм необхідно швидко та надійно передавати дані на пристрої користувачів. Оптичні модулі можуть забезпечувати високу швидкість і низьку затримку передачі даних, забезпечуючи користувачам доступ до високоякісних послуг зв'язку.
Підключення до центру обробки даних: Центри обробки даних можуть зберігати та обробляти великі обсяги даних для задоволення потреб користувачів. Оптичні модулі використовуються для підключення між різними центрами обробки даних, а також між центрами обробки даних і базовими станціями, забезпечуючи швидку та ефективну передачу даних.
Загальна структура мереж зв'язку для операторів зв'язку зазвичай включає магістральні мережі та міські мережі. Магістральна мережа є базовою мережею оператора, а міську мережу можна розділити на базовий рівень, рівень агрегації та рівень доступу. Оператори зв'язку будують велику кількість базових станцій зв'язку на рівні доступу, охоплюючи мережеві сигнали в різних областях, дозволяючи користувачам отримувати доступ до мережі. У той же час базові станції зв’язку передають дані користувача назад до магістральної мережі операторів зв’язку через міський рівень агрегації та мережу базового рівня.
Щоб задовольнити вимоги щодо високої пропускної здатності, низької затримки та широкого покриття, архітектура мережі бездротового доступу (RAN) 5G розвинулася з дворівневої структури блоку обробки базової смуги 4G (BBU) і блоку радіочастотного витягування ( RRU) до трирівневої структури централізованого блоку (CU), розподіленого блоку (DU) і блоку активної антени (AAU). Обладнання базової станції 5G об’єднує оригінальне обладнання RRU та антенне обладнання 4G у нове обладнання AAU, одночасно розділяючи оригінальне обладнання BBU 4G на обладнання DU та CU. У операторській мережі 5G пристрої AAU і DU формують пряму передачу, пристрої DU і CU формують проміжну передачу, а CU і магістральна мережа утворюють транзитну передачу.
Трирівнева архітектура, яка використовується базовими станціями 5G, додає рівень оптичної лінії передачі порівняно з архітектурою другого рівня базових станцій 4G, а кількість оптичних портів збільшується, тому попит на оптичні модулі також зростає.
1. Рівень доступу до метро:
Метро-рівень доступу, оптичний модуль, використовується для підключення базових станцій 5G і мереж передачі, підтримуючи високу швидкість передачі даних і зв’язок з малою затримкою. Загальні сценарії застосування включають пряме підключення через оптичне волокно та пасивний WDM.
2. Рівень міської конвергенції:
На міському рівні конвергенції оптичні модулі використовуються для агрегування трафіку даних на кількох рівнях доступу, щоб забезпечити високу пропускну здатність і високу надійність передачі даних. Потрібно підтримувати вищі швидкості передачі даних і покриття, наприклад 100 Гбіт/с, 200 Гбіт/с, 400 Гбіт/с тощо.
3. Столичний базовий рівень/провінційна магістральна лінія:
На базовому рівні та магістральній лінії передачі оптичні модулі виконують більші завдання передачі даних, вимагаючи високошвидкісної передачі на великі відстані та потужної технології модуляції сигналу, такої як оптичні модулі DWDM.
1. Збільшення швидкості передачі:
З огляду на вимоги до високошвидкісних мереж 5G, швидкість передачі даних оптичних модулів повинна досягати рівнів 25 Гбіт/с, 50 Гбіт/с, 100 Гбіт/с або навіть вище, щоб задовольнити потреби у передачі даних високої ємності.
2. Адаптація до різних сценаріїв застосування:
Оптичний модуль має відігравати певну роль у різних сценаріях застосування, включаючи внутрішні базові станції, базові станції на відкритому повітрі, міське середовище тощо, а також слід враховувати фактори навколишнього середовища, такі як температурний діапазон, захист від пилу та водонепроникність.
3. Низька вартість і висока ефективність:
Масштабне розгортання мереж 5G призводить до величезного попиту на оптичні модулі, тому низька вартість і висока ефективність є ключовими вимогами. Завдяки технологічним інноваціям та оптимізації процесів, вартість виробництва оптичних модулів знижується, а ефективність виробництва та потужність покращуються.
4. Висока надійність і промисловий діапазон температур:
Оптичні модулі в несучих мережах 5G повинні мати високу надійність і бути здатними стабільно працювати в суворих промислових діапазонах температур (від -40 ℃ до +85 ℃), щоб адаптуватися до різних середовищ розгортання та сценаріїв застосування.
5. Оптимізація оптичної продуктивності:
Оптичний модуль має оптимізувати свої оптичні характеристики, щоб забезпечити стабільну передачу та високоякісний прийом оптичних сигналів, включаючи покращення оптичних втрат, стабільності довжини хвилі, технології модуляції та інших аспектів.
У цій статті систематично представлені оптичні модулі, які використовуються в програмах прямого, проміжного та зворотного зв’язку 5G. Оптичні модулі, що використовуються в програмах прямого, проміжного та зворотного зв’язку 5G, надають кінцевим користувачам найкращий вибір високої швидкості, низької затримки, низького енергоспоживання та низької вартості. У несучих мережах 5G оптичні модулі, як важлива частина інфраструктури, виконують ключові завдання передачі даних і зв’язку. З популяризацією та розвитком мереж 5G оптичні модулі продовжуватимуть стикатися з вищими вимогами до продуктивності та проблемами застосування, вимагаючи постійних інновацій та прогресу для задоволення потреб майбутніх мереж зв’язку.
Разом із швидким розвитком мереж 5G технологія оптичних модулів також постійно розвивається. Я вірю, що майбутні оптичні модулі будуть меншими, ефективнішими та зможуть підтримувати вищу швидкість передачі даних. Він може задовольнити зростаючий попит на мережі 5G, одночасно зменшуючи споживання енергії та мінімізуючи вплив мереж зв’язку на навколишнє середовище. Як професійний постачальник оптичних модулів,компаніясприятиме подальшим інноваціям у технології оптичних модулів і працюватиме разом, щоб забезпечити потужну підтримку успіху та сталого розвитку мереж 5G.