Optisk overføringsløsning av 5G mobilnett
Bakgrunn
Femte generasjons mobilkommunikasjonsstandard for mobiltelefoner, også kjent som femte generasjons mobilkommunikasjonsteknologi, engelsk forkortelse: 5G.I henhold til planen organisert av 3GPP, utfører R14-standarden hovedsakelig forskning på 5G-systemrammeverk og nøkkelteknologier;R15 møter 5G etterspørsel i noen scenarier og starter den kommersielle prosessen;R16 vil gjøre all standardiseringen. De tre standardene forventes å være ferdige i mars 2017, juni 2018 og desember 2019, og den endelige komplette 5G-standarden vil bli sendt til International Telecommunication Union ( ITU) for kommersiell bruk tidlig i 2020.
I henhold til 3GPP-planen er 5G-standarder delt inn i NSA og SA (frittstående nettverk). Blant dem krever 5GNSA-nettverk 4G-basestasjoner og 4G-kjernenettverk, og 4G brukes som ankerpunkt for kontrollflyet for å møte radikale operatørers' krav til å utnytte eksisterende LTE-nettverksressurser og realisere den raske utrullingen av 5GNR (NewRatio).
14. juni 2018 holdt 3GPP et plenumsmøte i USA og godkjente formelt frysingen av 5. generasjons mobilkommunikasjonsteknologistandard (5GNR) Independent Networking (SA)-funksjonen. 5GNR-standarden for ikke-uavhengig nettverk (NSA) har blitt frosset siden desember i fjor, så den første fasen av fullt funksjonell og komplett 5G-standard er offisielt utgitt, og kommersiell bruk av 5G har gått inn i full sprintstadiet.
Hovedtrekkene til 5G-nettverket for å tilby tjenester inkluderer stor båndbredde (maksimal brukeropplevelseshastighet på 1 Gbps), lav forsinkelse (1ns) og massiv tilkobling (tilkoblingstetthet på 106/km2), og setter dermed nye krav til bærernettverk når det gjelder båndbredde , kapasitet, forsinkelse og nettverksfleksibilitet. Basebåndsignalet til 5G-basestasjonen AAU tar i bruk digital overføring, og luftgrensesnittet bruker eCPRI-protokollgrensesnittet, med en typisk hastighet på 25,165824Gbps. Med tanke på scenariet med co-station med 4G, må det være kompatibelt med CPRIoption10 med en hastighet på 24,33024 Gbps.
5G har kommet. Som medlem av industrien for optiske kommunikasjonsenheter vil vi her snakke om de optiske enhetene som vil bli brukt i 5G-nettverket. De møter alle den enorme etterspørselen til titalls millioner nivåer. Optiske kommunikasjonsenheter er kjernekomponentene i optisk overføringsnettverk, og bærer nøkkelfunksjonene for nettverkets fysiske lag som fotoelektrisk konvertering, optisk bølgelengdemultipleksing og demultipleksing og optisk kraftdistribusjon. det nåværende 3G4G-nettverket, ligger den største endringen av 5G i det trådløse bærernettverket innen forover- og mellomoverføring. Foroversendingen er forbindelsen mellom basestasjonen og DU(DistributeUnit, ansvarlig for å håndtere den fysiske lagprotokollen og sanntidstjenesten), og den mellomliggende overføringen er forbindelsen mellom DU og CU(CentralizedUnit, sentralisert enhet, sentralisert enhet). Håndterer ikke-sanntidsprotokoller og tjenester).
Den trådløse basestasjonen er vanligvis installert på kommunikasjonstårnet eller taket av bygningen, som er i solen og vinden, så de optiske enhetene som brukes i foroveroverføringen må møte utendørsscenen. Det viktigste er at driftstemperaturen til enhetene skal oppfylle de industrielle kravene, {{0}} grader ~85 grader. En annen innendørs scene er forresten generelt kravet til kommersiell temperatur, 0~ 70 grader.
I prequel-scenariet kreves det at de fleste overføringsavstander er mindre enn 10 kmLR, hvorav 80 prosent er mindre enn 5 km og 20 prosent er mellom 5 og 10 km. Selvfølgelig vil det være et gap mellom den teoretiske verdien og den praktiske anvendelsen av live-nettverket. Det vil helt sikkert være problemer som økt dempning av den optiske fiberens aldringsforbindelse og den kritiske avstanden til dekningsområdet. Derfor er spesifikasjonen for overføringsavstand over 10 km, for eksempel 20 kmER, fortsatt nødvendig. I middels overføringsscenario kreves det at overføringsavstanden er mellom 10 og 40 km, og det er to driftstemperaturkrav, industrielle og kommersielle. For tiden er ledende aktive produsenter i bransjen har lansert eller lanserer en serie optiske modulløsninger for pretransmission og mellomliggende overføringsapplikasjoner, inkludert pretransmission 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDMER, 25GSFP28TUNABLE,I overføring av 100GQSFP000DM04/42LRG4 og andre industrielle optiske modulprodukter. Vi tilbyr også industrielle passive produkter som 5GOMUX, CCWDM, AAWG, etc.
Figur 1: Hastighet og distanse på 5g foroverpassering
Optisk modul er fotoelektrisk konvertering, det mellomliggende overføringsmediet er optisk fiber, den største investeringen i optisk nettverk er alltid optiske fiberressurser, så valg av utstyr og enheter bør først vurdere den optiske fiberen.På grunn av faktorene til politikk og befolkning, optisk fiberressurser er rikelig i Kinas byer og de fleste regioner, men de er svært knappe på landsbygda i Kina og de fleste regioner i utlandet. Fiber er verdifullt, så spar det med optiske moduler, så det er tre alternativer for 5G-foroverføring.
1. Scenarier der optiske fibre er rikelig
I scenariet med rikelig med optiske ressurser, bruk optiske fibre for direkte tilkobling, en fiber for hver sektor og 25GLR/ERBIDI for optiske moduler. Generelt har en basestasjon tre sektorer, så BIDI-ordningen trenger bare tre optiske fibre for å møte trafikk forover fra en basestasjon, og bidrar til klokkesynkronisering med høy presisjon. Om den synkende bølgelengden er 1310nm eller 1330nm er uklart.OPTICO tilbyr et komplett utvalg av 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDFPen man28,25 prosesser og ultrahøy kostnadseffektivitet for å spare kunder for fiberressurser og ledningskostnader.
Figur 2:5G forover optisk fiber direkte tilkoblingsskjema
2. Scenarier der optiske fiberressurser er knappe
Når optiske fiberressurser er knappe, er WDM-ordningen nødvendig. Alle tjenestebølgelengder til en basestasjon multiplekses til en eller et par optiske fibre for tilbakesending for å spare optiske fiberressurser fra basestasjonen til DU, som kalles OneFiberOneSite(en optisk fiber for en basestasjon). Et stort antall fargede Det kreves optiske moduler, noe som kan forårsake ulemper ved installasjon, reservedeler og vedlikehold. Justerbare optiske moduler er designet for bruk. Derfor, i dette scenariet, kan OPTICO gi kundene 25GCWDM/DWDMLR/ER, 25GSFP28TUNABLELR/ER, bølgelengden kan være O-bånd og C-bånd, samt industrielle passive WDM-produkter 5GOMUX, CCWDM og andre moduler.
Selvfølgelig er den mer effektive måten å returnere nettverket på å senke bølgedelingsutstyret direkte til basestasjonen og DU, nemlig det aktive WDM-skjemaet, som kan være kompatibelt med 2G/3G/4G-tjenester i det aktive nettverket, og kan realisere flere L3-lags tjenesteadministrasjon og optimaliseringsfunksjoner, selvfølgelig, noe som vil øke CAPEX.
3.Den ekstreme mangelen på ryggforplantningsfiberressurser
Ved ekstrem mangel på back-up ryggradfiberressurser, bør trafikk fra flere basestasjoner samles til én DU for backup, som kalles OneFiberNSites(base-station) (en ryggradsfiber for N basestasjoner). Dette er en punkt-til-multipunkt passiv WDM-ordning. For eksempel kan den ofte brukte AAWG40-bølgelengden dekke 6 basestasjoner (hver basestasjon har 3 sektorer, totalt 18 AAU, 20 bølger opp /20 bølger ned). Denne topologien strukturen samsvarer med PON-basert optisk passivt nettverk og maksimerer fordelen med det gamle og nåværende nettverkets ODN-nettverk.
For øyeblikket er det bare modne kommersielle AWG-er i bransjen, med driftstemperaturområdet 0 grader ~75 grader. I det fremtidige WDM-PON-nettverket og 5G-foroverføringsløsningen, må AWG-driftstemperaturområdet økes ytterligere til den industrielle graden -40-grad ~85 grader , som stiller strengere krav til varm og ikke-varm emballasje, og ytterligere øker kravene til chip-nivå ikke-varme AWGs. Fortsatt trenger bransjekolleger å jobbe hardt for å bryte.Hvis den industrielle AWG er fortsatt umoden og installasjonsmiljøet ikke er egnet til å møte den kommersielle driftstemperaturen, kan PLCsplitter vurderes når det optiske strømbudsjettet for koblingen kan oppfylle kravene. Splitterprodukter kan fullt ut oppfylle kravene til industriell driftstemperatur for tiden.
I P2MP-scenariet brukes hovedsakelig optiske moduler 25G CWDM/DWDM LR/ER, 25G SFP28 TUNABLE LR/ER. Bølgelengden kan være O-bånd og C-bånd, og industrielle passive WDM-produkter 5G OMUX, CCWDM, etc.AWG eller PLC Splitter.OPTICO er den største PLC Splitter/FBT Coupler-produsenten i Shenzhen, og tilbyr et komplett utvalg og en rekke tilpassede PLS Splitter/FBT-kopler/WDM-enheter.
Figur 4:5 G forover punkt-til-multipunkt passivt WDM-skjema
Konklusjon
5G er en viktig milepæl i kommunikasjonshistorien. Markedet er stort og utfordrende, og OPTICO vil fortsette å gi kundene innovativ design og løsninger for optisk sammenkobling.