5G распоредување на апликации за оптички модули
Технологија за мобилни комуникации од 5-та генерација, скратено како 5G, е нова генерација на широкопојасна технологија за мобилни комуникации со карактеристики на голема брзина, ниска латентност и голема поврзаност. 5G комуникациската инфраструктура е мрежна инфраструктура за постигнување меѓусебно поврзување човек-машина и објекти.
Меѓународната унија за телекомуникации (ITU) дефинира три главни сценарија за примена на 5G, имено подобрен мобилен широкопојасен интернет (eMBB), ултра сигурна комуникација со ниска латентност (uRLLC) и масовна машински тип на комуникација (mMTC). eMBB е главно насочен кон експлозивниот раст на сообраќајот на мобилен интернет, обезбедувајќи поекстремно апликативно искуство за корисниците на мобилен интернет; uRLLC е главно насочен кон вертикални индустриски апликации како што се индустриска контрола, телемедицина и автономно возење, кои имаат екстремно високи барања за временско доцнење и сигурност; mMTC е главно насочен кон апликации како што се паметни градови, паметни домови и мониторинг на животната средина кои се насочени кон сензорирање и собирање податоци.
Со континуираниот напредок на науката и технологијата, 5G мрежата стана една од жешките теми во денешната комуникациска област. 5G технологијата не само што ќе ни обезбеди побрзи брзини на пренос на податоци, туку ќе поддржи и повеќе врски меѓу уредите, со што ќе создаде повеќе можности за идните паметни градови, автономни возила и Интернет на нештата. Сепак, зад 5G мрежата, постојат многу клучни технологии и опрема за поддршка, од кои една е оптичкиот модул.
Оптичкиот модул е основна компонента на оптичката комуникација, која главно ја завршува фотоелектричната конверзија, испраќачот го претвора електричниот сигнал во оптички сигнал, а приемникот го претвора оптичкиот сигнал во електричен сигнал. Како основен уред, оптичкиот модул е широко користен во комуникациската опрема и е клучен за реализација на висок пропусен опсег, мало доцнење и широка 5G конекција.
Врска со базна станица: Базните станици на 5G обично се наоѓаат во високи згради, телекомуникациски кули и на други места, и тие треба брзо и сигурно да пренесуваат податоци до корисничките уреди. Оптичките модули можат да обезбедат пренос на податоци со голема брзина и ниска латентност, осигурувајќи им на корисниците пристап до висококвалитетни комуникациски услуги.
Поврзување со центарот за податоци: Центрите за податоци можат да складираат и обработуваат големи количини на податоци за да ги задоволат потребите на корисниците. Оптичките модули се користат за поврзување помеѓу различни центри за податоци, како и помеѓу центрите за податоци и базните станици, осигурувајќи дека податоците можат да се пренесуваат брзо и ефикасно.
Целокупната структура на комуникациските мрежи за телекомуникациските оператори обично вклучува ’рбетни мрежи и мрежи на метрополитенска област. ’Рбетната мрежа е основна мрежа на операторот, а мрежата на метрополитенска област може да се подели на основен слој, агрегациски слој и пристапен слој. Телекомуникациските оператори градат голем број базни станици за комуникација во пристапниот слој, покривајќи ги мрежните сигнали до различни области, овозможувајќи им на корисниците пристап до мрежата. Во исто време, базните станици за комуникација ги пренесуваат корисничките податоци назад до ’рбетната мрежа на телекомуникациските оператори преку метрополитенскиот агрегациски слој и мрежата на основниот слој.
За да се задоволат барањата за висок пропусен опсег, ниска латентност и широка покриеност, архитектурата на 5G безжичната пристапна мрежа (RAN) еволуираше од двостепена структура на 4G основна единица за обработка (BBU) и единица за радиофреквенција (RRU) до тристепена структура на централизирана единица (CU), дистрибуирана единица (DU) и активна антенска единица (AAU). Опремата на 5G базната станица ја интегрира оригиналната опрема RRU и антенската опрема на 4G во нова AAU опрема, додека ја дели оригиналната BBU опрема на 4G на DU и CU опрема. Во 5G носечката мрежа, AAU и DU уредите формираат пренос напред, DU и CU уредите формираат посреднички пренос, а CU и backhaul мрежата формираат повратен пренос.
Тристепената архитектура што ја користат 5G базните станици додава слој на оптичка преносна врска во споредба со второстепената архитектура на 4G базните станици, а бројот на оптички порти се зголемува, па затоа се зголемува и побарувачката за оптички модули.
1. Слој за пристап до метро:
Слојот за пристап до метро, оптичкиот модул, се користи за поврзување на 5G базни станици и преносни мрежи, поддржувајќи брз пренос на податоци и комуникација со ниска латенција. Вообичаените сценарија за примена вклучуваат директна врска со оптички влакна и пасивен WDM.
2. Слој на метрополитенска конвергенција:
На метрополитенскиот конвергентен слој, оптичките модули се користат за агрегирање на податочниот сообраќај на повеќе пристапни слоеви за да се обезбеди пренос на податоци со висок пропусен опсег и висока сигурност. Потреба за поддршка на повисоки брзини на пренос и покриеност, како што се 100Gb/s, 200Gb/s, 400Gb/s итн.
3. Метрополитенски основен слој/Провинциска главна линија:
Во преносот на основниот слој и главната линија, оптичките модули преземаат поголеми задачи за пренос на податоци, што бара пренос со голема брзина, на долги растојанија и моќна технологија за модулација на сигналот, како што се DWDM оптичките модули.
1. Зголемување на стапката на пренос:
Со барањата за голема брзина на 5G мрежите, стапките на пренос на оптичките модули треба да достигнат нивоа од 25Gb/s, 50Gb/s, 100Gb/s или дури и повисоки за да се задоволат потребите за пренос на податоци со голем капацитет.
2. Прилагодете се на различни сценарија за примена:
Оптичкиот модул треба да игра улога во различни сценарија на примена, вклучувајќи базни станици во затворен простор, базни станици на отворено, урбани средини итн., а треба да се земат предвид и факторите на животната средина како што се температурниот опсег, спречувањето на прашина и водоотпорноста.
3. Ниска цена и висока ефикасност:
Распоредувањето на 5G мрежите во голем обем резултира со огромна побарувачка за оптички модули, па затоа ниската цена и високата ефикасност се клучни барања. Преку технолошки иновации и оптимизација на процесите, трошоците за производство на оптички модули се намалуваат, а ефикасноста и капацитетот на производството се подобруваат.
4. Висока сигурност и индустриски температурен опсег:
Оптичките модули во 5G носителските мрежи треба да имаат висока сигурност и да можат стабилно да работат во сурови индустриски температурни опсези (-40 ℃ до +85 ℃) за да се прилагодат на различни средини за распоредување и сценарија на примена.
5. Оптимизација на оптичките перформанси:
Оптичкиот модул треба да ги оптимизира своите оптички перформанси за да обезбеди стабилен пренос и висококвалитетен прием на оптички сигнали, вклучувајќи подобрувања во оптичките загуби, стабилноста на брановата должина, технологијата на модулација и други аспекти.
Во овој труд, систематски се претставени оптичките модули што се користат во 5G апликации за напред, посредни и повратни преноси. Оптичките модули што се користат во 5G апликации за напред, посредни и повратни преноси им обезбедуваат на крајните корисници најдобар избор на голема брзина, мало доцнење, мала потрошувачка на енергија и ниска цена. Во 5G мрежите со носителски сигнал, оптичките модули, како важен дел од инфраструктурата, преземаат клучни задачи за пренос на податоци и комуникација. Со популаризацијата и развојот на 5G мрежите, оптичките модули ќе продолжат да се соочуваат со повисоки барања за перформанси и предизвици во примената, што бара континуирана иновација и напредок за да се задоволат потребите на идните комуникациски мрежи.
Заедно со брзиот развој на 5G мрежите, технологијата на оптички модули исто така постојано напредува. Верувам дека идните оптички модули ќе бидат помали, поефикасни и способни да поддржат поголеми брзини на пренос на податоци. Тие можат да ја задоволат растечката побарувачка за 5G мрежи, а воедно да ја намалат потрошувачката на енергија и да го минимизираат влијанието на комуникациските мрежи врз животната средина. Како професионален добавувач на оптички модули, компанијата ќе промовира понатамошни иновации во технологијата на оптички модули и ќе работи заедно за да обезбеди силна поддршка за успехот и одржливиот развој на 5G мрежите.