Решение для оптической передачи мобильной сети 5G
Фон
Стандарт мобильной связи пятого поколения для мобильных телефонов, также известный как технология мобильной связи пятого поколения, английская аббревиатура: 5G. В соответствии с графиком, организованным 3GPP, стандарт R14 в основном проводит исследования структуры системы 5G и ключевых технологий; R15 соответствует требованиям 5G. спрос в некоторых сценариях и запускает коммерческий процесс; R16 выполнит всю стандартизацию. Ожидается, что три стандарта будут завершены в марте 2017 г., июне 2018 г. и декабре 2019 г., а окончательный полный стандарт 5G будет представлен в Международный союз электросвязи ( МСЭ) для коммерческого использования в начале 2020 года.
Согласно плану 3GPP, стандарты 5G делятся на NSA и SA (автономная сеть). Среди них для сети 5GNSA требуются базовые станции 4G и базовая сеть 4G, а 4G используется в качестве точки привязки плоскости управления для удовлетворения требований радикальных операторов. требования использования существующих сетевых ресурсов LTE и реализации быстрого развертывания 5GNR (NewRatio).
14 июня 2018 г. 3GPP провела пленарное заседание в США и официально одобрила замораживание функции независимой сети (SA) Стандарта технологии мобильной связи 5-го поколения (5GNR). Стандарт независимой сети (NSA) 5GNR был заморожен с декабря прошлого года, поэтому первая фаза полностью функционального стандарта 5G была официально выпущена, а коммерческое использование 5G вступило в стадию полного спринта.
Основные характеристики сети 5G для предоставления услуг включают большую пропускную способность (максимальная скорость взаимодействия с пользователем 1 Гбит/с), малую задержку (1 нс) и массовое соединение (плотность соединения 106/км2), что выдвигает новые требования к несущей сети с точки зрения пропускной способности. , пропускная способность, задержка и сетевая гибкость. Сигнал базовой полосы базовой станции 5G AAU использует цифровую передачу, а радиоинтерфейс использует интерфейс протокола eCPRI с типичной скоростью 25,165824 Гбит / с. Учитывая сценарий совместной станции с 4G, она должна быть совместима с CPRIoption10 на скорости 24,33024 Гбит/с.
5G пришел. Как участник индустрии устройств оптической связи, здесь мы поговорим об оптических устройствах, которые будут использоваться в сети 5G. Все они удовлетворяют огромный спрос десятков миллионов уровней. Устройства оптической связи являются основными компонентами сети оптической передачи, выполняя ключевые функции физического уровня сети, такие как фотоэлектрическое преобразование, мультиплексирование и демультиплексирование оптических длин волн, а также распределение оптической мощности. Текущая сеть 3G4G, самое большое изменение 5G в беспроводной несущей сети лежит в области прямой и промежуточной передачи. Прямая передача — это соединение между базовой станцией и DU (DistributeUnit, ответственный за обработку протокола физического уровня и обслуживание в реальном времени), а промежуточная передача — это соединение между DU и CU (CentralizedUnit, централизованное устройство, централизованное unit).Обрабатывает протоколы и службы не в реальном времени).
Беспроводная базовая станция обычно устанавливается на вышке связи или на крыше здания, которое находится на солнце и на ветру, поэтому оптические устройства, используемые для прямой передачи, должны соответствовать наружной сцене. Самое главное, чтобы рабочая температура устройств соответствовала промышленным требованиям, {{0}} градусов ~85 градусов. Кстати, другая сцена в помещении, как правило, требует температуры коммерческого класса, 0~ 70 градусов.
В сценарии приквела требуется, чтобы большая часть расстояний передачи была менее 10 км LR, из которых 80 процентов — менее 5 км, а 20 процентов — от 5 до 10 км. Конечно, между теоретической ценностью и практическим применением будет разрыв. живая сеть. Безусловно, возникнут такие проблемы, как повышенное затухание в стареющем звене оптического волокна и критическая дальность зоны покрытия. Следовательно, по-прежнему необходима спецификация дальности передачи выше 10 км, например 20 кмER. В сценарии средней передачи дальность передачи должна составлять от 10 до 40 км, и существуют два требования к рабочей температуре: активные производители в отрасли запустили или запускают ряд решений оптических модулей для приложений предварительной и промежуточной передачи, включая предварительную передачу 25GLR / ER, 25GLR / ERBIDI, 25GCWDM / DWDMER, 25GSFP28TUNABLE, в передаче 100GQSFP28LR4 / 4WDM40, 200GQSFP56LR4 и другие промышленные оптические модули. Мы также предлагаем промышленные пассивные продукты, такие как 5GOMUX, CCWDM, AAWG и т. д.
Рис. 1. Скорость и расстояние прямого прохода с ускорением 5g.
Оптический модуль - это фотоэлектрическое преобразование, промежуточная среда передачи - оптическое волокно, самые большие инвестиции в оптическую сеть - это всегда ресурсы оптического волокна, поэтому при выборе оборудования и устройств в первую очередь следует учитывать оптическое волокно. Из-за факторов политики и населения оптические Ресурсы оптоволокна в изобилии в городах и большинстве регионов Китая, но их очень мало в сельской местности Китая и в большинстве регионов за рубежом. Волокно ценно, поэтому сэкономьте его с помощью оптических модулей, поэтому есть три варианта предварительной передачи 5G.
1. Сценарии, в которых много оптических волокон
В сценарии с большими оптическими ресурсами используйте оптоволокно для прямого подключения, по одному волокну на каждый сектор и 25GLR/ERBIDI для оптических модулей. Как правило, базовая станция имеет три сектора, поэтому схеме BIDI требуется только три оптических волокна для удовлетворения трафик вперед базовой станции и способствует высокоточной синхронизации часов. Неясно, является ли нисходящая длина волны 1310 нм или 1330 нм. процессы и сверхвысокая экономическая эффективность для экономии оптоволоконных ресурсов клиентов и затрат на проводку.
Рисунок 2: Схема прямого подключения оптического волокна 5G.
2. Сценарии, когда ресурсы оптического волокна ограничены
Когда ресурсы оптического волокна ограничены, необходима схема WDM. Все рабочие длины волн базовой станции мультиплексируются в одно или пару оптических волокон для обратной передачи для экономии ресурсов оптического волокна от базовой станции до DU, что называется OneFiberOneSite (одно оптическое волокно для одной базовой станции). Большое количество цветных требуются оптические модули, что может вызвать неудобства при установке, запчастях и обслуживании. Перестраиваемые оптические модули предназначены для использования. Поэтому в этом сценарии OPTICO может предоставить клиентам 25GCWDM/DWDMLR/ER, 25GSFP28TUNABLELR/ER, длина волны может быть в диапазоне O и C, а также промышленные пассивные продукты WDM 5GOMUX, CCWDM и другие модули.
Конечно, более эффективным способом возврата сети является установка оборудования волнового разделения непосредственно на базовую станцию и ДУ, а именно активная схема WDM, которая может быть совместима с услугами 2G/3G/4G действующей сети, и Конечно, можно реализовать больше функций управления услугами и оптимизации уровня L3, что увеличит капитальные затраты.
3. Чрезвычайная нехватка ресурсов волоконно-оптической магистрали обратного распространения.
В случае крайней нехватки ресурсов резервного магистрального оптоволокна трафик от нескольких базовых станций должен быть агрегирован в один DU для резервирования, который называется OneFiberNSites(base-station) (одно магистральное волокно для N базовых станций). Это пассивная схема WDM типа «точка-многоточка». Например, обычно используемая длина волны AAWG40 может охватывать 6 базовых станций (каждая базовая станция имеет 3 сектора, всего 18 AAU, 20 волн вверх/20 волн вниз). Эта топология Структура соответствует оптической пассивной сети на основе PON и максимально использует преимущества старой и существующей сети ODN.
В настоящее время в отрасли используются только зрелые генераторы сигналов произвольной формы коммерческого класса с диапазоном рабочих температур 0 градусов ~75 градусов. В будущей сети WDM-PON и решении для предварительной передачи 5G диапазон рабочих температур AWG необходимо дополнительно увеличить до промышленного класса -40 градусов ~85 градусов, что выдвигает более строгие требования к упаковке в горячем и негорячем состоянии, и еще больше повышает требования к ненагревающимся генераторам сигналов произвольной формы на уровне микросхемы. По-прежнему необходимо, чтобы коллеги по отрасли усердно работали, чтобы сломаться. когда бюджет оптической мощности канала может соответствовать требованиям. Продукты Splitter могут полностью соответствовать требованиям промышленной рабочей температуры в настоящее время.
В сценарии P2MP в основном используются оптические модули 25G CWDM/DWDM LR/ER, 25G SFP28 TUNABLE LR/ER. Длина волны может быть в диапазоне O и C, а также в промышленных пассивных продуктах WDM 5G OMUX, CCWDM и т. д. AWG или разветвитель ПЛК. OPTICO является крупнейшим производителем разветвителей ПЛК / соединителей FBT в Шэньчжэне, предлагая полный спектр и множество индивидуальных ПЛК. Разветвитель/соединитель FBT/устройства WDM.
Рис. 4:5 Пассивная схема WDM с прямой передачей «точка-многоточка» G
Заключение
5G — ключевая веха в истории связи. Рынок большой и сложный, и OPTICO продолжит предлагать клиентам инновационные разработки и решения для оптических соединений.