5G-distribution av optiska modulapplikationer
5:e generationens mobilkommunikationsteknik, förkortat 5G, är en ny generation bredbandsmobilkommunikationsteknik med egenskaper som hög hastighet, låg latens och stor anslutningsbarhet. 5G-kommunikationsinfrastruktur är nätverksinfrastrukturen för att uppnå sammankoppling mellan människa, maskin och objekt.
Internationella telekommunikationsunionen (ITU) definierar tre huvudsakliga tillämpningsscenarier för 5G, nämligen Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra Reliable Low Latency Communication (uRLLC) och Massive Machine Type of Communication (mMTC). eMBB riktar sig främst till den explosionsartade tillväxten av mobil internettrafik och ger mobila internetanvändare en mer extrem applikationsupplevelse. uRLLC riktar sig främst till vertikala industriapplikationer som industriell styrning, telemedicin och autonom körning, vilka har extremt höga krav på tidsfördröjning och tillförlitlighet. mMTC riktar sig främst till applikationer som smarta städer, smarta hem och miljöövervakning som riktar sig mot sensorer och datainsamling.
Med den kontinuerliga utvecklingen inom vetenskap och teknik har 5G-nätverk blivit ett av de hetaste ämnena inom dagens kommunikationsområde. 5G-tekniken kommer inte bara att ge oss snabbare dataöverföringshastigheter, utan också stödja fler anslutningar mellan enheter, vilket skapar fler möjligheter för framtida smarta städer, autonoma fordon och sakernas internet. Bakom 5G-nätverket finns dock många viktiga tekniker och utrustningsstöd, varav en är den optiska modulen.
Den optiska modulen är kärnkomponenten i optisk kommunikation, som huvudsakligen slutför den fotoelektriska omvandlingen. Sändaränden omvandlar den elektriska signalen till en optisk signal och mottagaränden omvandlar den optiska signalen till en elektrisk signal. Som kärnkomponent används den optiska modulen ofta i kommunikationsutrustning och är nyckeln till att uppnå hög bandbredd, låg fördröjning och bred anslutning för 5G.
Anslutning till basstation: 5G-basstationer finns vanligtvis i höghus, telekommunikationstorn och andra platser, och de behöver snabbt och tillförlitligt överföra data till användarenheter. Optiska moduler kan ge dataöverföring med hög hastighet och låg latens, vilket säkerställer att användare kan få tillgång till högkvalitativa kommunikationstjänster.
Datacenteranslutning: Datacenter kan lagra och bearbeta stora mängder data för att möta användarnas behov. Optiska moduler används för att ansluta mellan olika datacenter, såväl som mellan datacenter och basstationer, vilket säkerställer att data kan överföras snabbt och effektivt.
Den övergripande strukturen för kommunikationsnät för teleoperatörer inkluderar vanligtvis stamnät och storstadsnät. Stamnätet är operatörens kärnnät, och storstadsnätet kan delas in i kärnskikt, aggregeringsskikt och åtkomstskikt. Teleoperatörer bygger ett stort antal kommunikationsbasstationer i åtkomstskiktet, som täcker nätverkssignaler till olika områden, vilket gör det möjligt för användare att få åtkomst till nätverket. Samtidigt överför kommunikationsbasstationer användardata tillbaka till teleoperatörernas stamnät genom storstadsaggregeringsskiktet och kärnskiktsnätet.
För att möta kraven på hög bandbredd, låg latens och bred täckning har arkitekturen för 5G trådlösa åtkomstnät (RAN) utvecklats från en tvånivåstruktur med en 4G basbandsprocessorenhet (BBU) och en radiofrekvensutdragsenhet (RRU) till en trenivåstruktur med en centraliserad enhet (CU), en distribuerad enhet (DU) och en aktiv antennenhet (AAU). 5G-basstationsutrustningen integrerar den ursprungliga RRU-utrustningen och antennenheten för 4G i en ny AAU-utrustning, samtidigt som den ursprungliga BBU-utrustningen för 4G delas upp i DU- och CU-utrustning. I 5G-bärnätet bildar AAU- och DU-enheterna en framåtriktad överföring, DU- och CU-enheterna bildar en mellanliggande överföring, och CU och stamnätet bildar en backhaul.
Den trenivåarkitektur som används av 5G-basstationer lägger till ett lager av optisk överföringslänk jämfört med den andranivåarkitekturen för 4G-basstationer, och antalet optiska portar ökar, så efterfrågan på optiska moduler ökar också.
1. Metroåtkomstlager:
Metroåtkomstlagret, den optiska modulen, används för att ansluta 5G-basstationer och överföringsnätverk, vilket stöder höghastighetsdataöverföring och kommunikation med låg latens. Vanliga tillämpningsscenarier inkluderar direktanslutning av optisk fiber och passiv WDM.
2. Storstadskonvergensskikt:
På det storstadsmässiga konvergenslagret används optiska moduler för att aggregera datatrafik på flera åtkomstlager för att ge dataöverföring med hög bandbredd och hög tillförlitlighet. Behovet av att stödja högre överföringshastigheter och täckning, såsom 100 Gb/s, 200 Gb/s, 400 Gb/s, etc.
3. Storstadskärnlager/provinsiell stambana:
Vid överföring av kärnskikt och stamledning utför optiska moduler större dataöverföringsuppgifter, vilket kräver hög hastighet, långdistansöverföring och kraftfull signalmoduleringsteknik, såsom DWDM-optiska moduler.
1. Ökning av överföringshastighet:
Med de höghastighetskrav som 5G-nätverk ställer måste överföringshastigheterna för optiska moduler nå nivåer på 25 Gb/s, 50 Gb/s, 100 Gb/s eller ännu högre för att möta behoven för dataöverföring med hög kapacitet.
2. Anpassa till olika applikationsscenarier:
Den optiska modulen behöver spela en roll i olika tillämpningsscenarier, inklusive inomhusbasstationer, utomhusbasstationer, stadsmiljöer etc., och miljöfaktorer som temperaturintervall, dammskydd och vattentäthet måste beaktas.
3. Låg kostnad och hög effektivitet:
Den storskaliga utbyggnaden av 5G-nätverk resulterar i en enorm efterfrågan på optiska moduler, därför är låg kostnad och hög effektivitet viktiga krav. Genom teknisk innovation och processoptimering minskas tillverkningskostnaden för optiska moduler och produktionseffektiviteten och kapaciteten förbättras.
4. Hög tillförlitlighet och industriellt temperaturområde:
De optiska modulerna i 5G-bärarnätverk måste ha hög tillförlitlighet och kunna fungera stabilt i tuffa industriella temperaturintervall (-40 ℃ till +85 ℃) för att anpassa sig till olika driftsättningsmiljöer och applikationsscenarier.
5. Optisk prestandaoptimering:
Den optiska modulen behöver optimera sin optiska prestanda för att säkerställa stabil överföring och högkvalitativ mottagning av optiska signaler, inklusive förbättringar av optisk förlust, våglängdsstabilitet, moduleringsteknik och andra aspekter.
I den här artikeln introduceras systematiskt de optiska moduler som används i 5G-applikationer för framåtriktat, mellanliggande och bakåtriktat nätverk. De optiska moduler som används i 5G-applikationer för framåtriktat, mellanliggande och bakåtriktat nätverk ger slutanvändare det bästa valet av hög hastighet, låg fördröjning, låg strömförbrukning och låg kostnad. I 5G-bärarnätverk utför optiska moduler, som en viktig del av infrastrukturen, viktiga dataöverförings- och kommunikationsuppgifter. Med populariseringen och utvecklingen av 5G-nätverk kommer optiska moduler att fortsätta möta högre prestandakrav och applikationsutmaningar, vilket kräver kontinuerlig innovation och framsteg för att möta behoven hos framtida kommunikationsnätverk.
I takt med den snabba utvecklingen av 5G-nätverk går även tekniken för optiska moduler ständigt framåt. Jag tror att framtida optiska moduler kommer att vara mindre, effektivare och kunna stödja högre dataöverföringshastigheter. De kan möta den växande efterfrågan på 5G-nätverk samtidigt som de minskar energiförbrukningen och minimerar kommunikationsnätverkens miljöpåverkan. Som professionell leverantör av optiska moduler, företaget kommer att främja ytterligare innovation inom optisk modulteknik och arbeta tillsammans för att ge starkt stöd för framgång och hållbar utveckling av 5G-nätverk.