Рішення для оптичної передачі мобільної мережі 5G
Фон
Стандарт мобільного зв’язку п’ятого покоління, також відомий як технологія мобільного зв’язку п’ятого покоління, англійська абревіатура: 5G. Згідно з графіком, організованим 3GPP, стандарт R14 в основному проводить дослідження системи 5G і ключових технологій; R15 відповідає 5G. попит у деяких сценаріях і починає комерційний процес; R16 виконає всю стандартизацію. Очікується, що три стандарти будуть завершені в березні 2017 року, червні 2018 року та грудні 2019 року, а остаточний повний стандарт 5G буде подано до Міжнародного союзу електрозв’язку ( ITU) для комерційного використання на початку 2020 року.
Згідно з планом 3GPP, стандарти 5G поділяються на NSA та SA (Standalone networking). Серед них мережа 5GNSA потребує базових станцій 4G і базової мережі 4G, а 4G використовується як опорна точка площини керування для зустрічі з радикальними операторами. вимоги щодо використання наявних ресурсів мережі LTE та реалізації швидкого розгортання 5GNR (NewRatio).
14 червня 2018 року 3GPP провела пленарне засідання в Сполучених Штатах і офіційно схвалила заморожування функції незалежної мережі (SA) стандарту технології мобільного зв’язку 5-го покоління (5GNR). Стандарт незалежної мережі (NSA) 5GNR був заморожено з грудня минулого року, тому перша фаза повністю функціонального та завершеного стандарту 5G була офіційно випущена, а комерційне використання 5G увійшло в повну стадію спринту.
Основні особливості мережі 5G для надання послуг включають велику пропускну здатність (максимальна швидкість взаємодії з користувачем 1 Гбіт/с), низьку затримку (1 нс) і масове з’єднання (щільність з’єднання 106/км2), що висуває нові вимоги до несучої мережі з точки зору пропускної здатності. ємність, затримка та гнучкість мережі. Сигнал базової смуги базової станції 5G AAU використовує цифрову передачу, а радіоінтерфейс використовує інтерфейс протоколу eCPRI із типовою швидкістю 25,165824 Гбіт/с. Розглядаючи сценарій спільної станції з 4G, він повинен бути сумісний з CPRIoption10 на швидкості 24,33024 Гбіт/с.
5G прийшов. Як учасник індустрії пристроїв оптичного зв’язку, тут ми будемо говорити про оптичні пристрої, які використовуватимуться в мережі 5G. Усі вони задовольняють величезний попит на десятки мільйонів рівнів. Пристрої оптичного зв’язку є основними компонентами оптичної мережі передачі, які виконують ключові функції фізичного рівня мережі, такі як фотоелектричне перетворення, оптичне мультиплексування та демультиплексування за довжиною хвилі та розподіл оптичної потужності. У порівнянні з У поточній мережі 3G4G найбільша зміна 5G у бездротовій несучій мережі лежить у сфері прямої та проміжної передачі. Пряма передача – це з’єднання між базовою станцією та DU (DistributeUnit, відповідальний за обробку протоколу фізичного рівня та служби реального часу), а проміжна передача – це з’єднання між DU та CU (CentralizedUnit, централізований блок, централізований Обробляє протоколи та служби не в реальному часі).
Бездротова базова станція зазвичай встановлюється на комунікаційній вежі або на даху будівлі, яка знаходиться на сонці та вітрі, тому оптичні пристрої, які використовуються для прямої передачі, повинні відповідати зовнішній сцені. Найважливішим є те, що робоча температура пристроїв має відповідати промисловим вимогам, {{0}} градусів ~85 градусів. До речі, інша сцена в приміщенні зазвичай відповідає вимогам комерційної температури, 0~ 70 градусів.
У сценарії приквела більшість відстаней передачі має бути менше 10 кмLR, з яких 80 відсотків менше 5 км, а 20 відсотків — від 5 до 10 км. Звичайно, буде розрив між теоретичним значенням і практичним застосуванням живу мережу. Безсумнівно, виникнуть такі проблеми, як збільшення загасання зв’язку старіння оптичного волокна та критична відстань зони покриття. Таким чином, специфікація відстані передачі понад 10 км, наприклад 20 кмER, все ще потрібна. У середньому сценарії передачі відстань передачі повинна бути від 10 до 40 км, і є дві вимоги до робочої температури, промислова та комерційна. Наразі провідні активні виробники в галузі запустили або запускають серію рішень оптичних модулів для програм попередньої та проміжної передачі, включаючи попередні передачі 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDMER, 25GSFP28TUNABLE, У передачі 100GQSFP28LR4/4WDM40, 200GQSFP56LR4 та інші промислові оптичні модулі. Ми також пропонуємо промислові пасивні продукти, такі як 5GOMUX, CCWDM, AAWG тощо.
Малюнок 1: Швидкість і відстань переднього проходу 5g
Оптичний модуль - це фотоелектричне перетворення, проміжне середовище передачі - оптичне волокно, найбільші інвестиції в оптичну мережу - це завжди ресурси оптичного волокна, тому вибір обладнання та пристроїв повинен спочатку розглянути оптичне волокно. Через фактори політики та населення оптичні У містах і більшості регіонів Китаю достатньо ресурсів оптоволокна, але в сільській місцевості Китаю та більшості регіонів за кордоном їх дуже мало. Оптоволокно є цінним, тому збережіть його за допомогою оптичних модулів, тому є три варіанти попередньої передачі 5G.
1. Сценарії з великою кількістю оптичних волокон
У сценарії з великими оптичними ресурсами використовуйте оптичні волокна для прямого з’єднання, одне волокно для кожного сектора та 25GLR/ERBIDI для оптичних модулів. Зазвичай базова станція має три сектори, тому для схеми BIDI потрібні лише три оптичні волокна трафік перед базовою станцією та сприяє синхронізації годинника з високою точністю. Невідомо, чи є довжина хвилі спадної хвилі 1310 нм чи 1330 нм. OPTICO пропонує повний спектр 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDMER, 25GSFP28 із перевіреним виробництвом процеси та надвисоку економічну ефективність, щоб заощадити клієнтам ресурси оптоволокна та витрати на проводку.
Рисунок 2: Схема прямого підключення оптичного волокна 5G
2. Сценарії, коли ресурси оптичного волокна є дефіцитними
Коли ресурсів оптичного волокна мало, потрібна схема WDM. Усі довжини хвиль служби базової станції мультиплексуються в одне або пару оптичних волокон для зворотної передачі, щоб заощадити ресурси оптичного волокна від базової станції до DU, що називається OneFiberOneSite (одне оптичне волокно для однієї базової станції). Велика кількість кольорових потрібні оптичні модулі, що може викликати незручності в установці, запасних частинах і обслуговуванні. Настроювані оптичні модулі розроблені для використання. Таким чином, у цьому сценарії OPTICO може надати клієнтам 25GCWDM/DWDMLR/ER, 25GSFP28TUNABLELR/ER, довжина хвилі може бути діапазоном O та діапазоном C, а також промислові пасивні продукти WDM 5GOMUX, CCWDM та інші модулі.
Звичайно, більш ефективним способом повернення мережі є занурення обладнання з розділенням хвиль безпосередньо на базову станцію та DU, а саме активну схему WDM, яка може бути сумісна з послугами 2G/3G/4G живої мережі, і може реалізувати більше функцій управління послугами рівня L3 і оптимізації, звичайно, що збільшить капітальні витрати.
3. Надзвичайна нестача ресурсів магістрального волокна зворотного поширення
У разі надзвичайної нестачі резервних магістральних оптоволоконних ресурсів трафік від кількох базових станцій слід об’єднати в один DU для резервного копіювання, який називається OneFiberNSites(базова станція) (одне магістральне волокно для N базових станцій). Це пасивна схема WDM «точка-багато точок». Наприклад, зазвичай використовувана довжина хвилі AAWG40 може охоплювати 6 базових станцій (кожна базова станція має 3 сектори, загалом 18 AAU, 20 хвиль вгору/20 хвиль вниз). Ця топологія структура відповідає оптичній пасивній мережі на основі PON і максимізує переваги старої та поточної мережі мережі ODN.
Наразі в промисловості існують лише промислові AWG комерційного класу з діапазоном робочих температур 0 градусів ~75 градусів. У майбутній мережі WDM-PON і рішенні для попередньої передачі 5G діапазон робочих температур AWG потрібно ще збільшити до промислового рівня -40 градусів ~85 градусів, що висуває більш суворі вимоги до гарячої та негарячої упаковки, і ще більше підвищує вимоги до ненагріваючих AWG на рівні мікросхем. Все ще потрібно, щоб колеги з галузі наполегливо попрацювали, щоб зламати. Якщо промисловий AWG ще незрілий і середовище встановлення не відповідає комерційній робочій температурі, можна розглянути можливість використання PLCsplitter коли бюджет оптичної потужності каналу може відповідати вимогам. Продукція спліттера може повністю відповідати вимогам промислової робочої температури в даний час.
У сценарії P2MP в основному використовуються оптичні модулі 25G CWDM/DWDM LR/ER, 25G SFP28 TUNABLE LR/ER. Довжина хвилі може бути діапазоном O та діапазоном C, а також промисловими пасивними продуктами WDM 5G OMUX, CCWDM тощо. AWG або PLC Splitter. OPTICO є найбільшим виробником PLC Splitter/FBT Coupler у Шеньчжені, пропонуючи повний спектр та різноманітні індивідуальні PLC. Розгалужувач/пристрій сполучення FBT/WDM.
Малюнок 4:5 Пасивна WDM-схема прямого зв’язку точка-багато точок G
Висновок
5G є ключовою віхою в історії комунікацій. Ринок великий і складний, і OPTICO продовжить надавати клієнтам інноваційний дизайн і рішення для оптичного з’єднання.