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la "comunicación móvil de quinta generación" se llama 5g para abreviar. de acuerdo con el calendario de la organización 3gpp, el estándar r14 estudia el marco del sistema 5g y las tecnologías clave; el estándar r15 se usa para cumplir con los requisitos de 5g de algunas escenas y abre el proceso comercial; el estándar r16 completará todo el trabajo de estandarización. r14 y r15 se completaron en marzo 2017 y en junio 2018 respectivamente, mientras que se espera que r16 se complete en diciembre 2019. y el estándar completo final de 5g se enviará a la unión internacional de telecomunicaciones (uit) a principios de 2020.
de acuerdo con la planificación de 3gpp, los estándares de 5g se dividen en dos tipos: nsa (no independiente) y sa (independiente). entre ellos, el modo de red de 5g nsa necesita usar la estación base 4g y la red central 4g, y 4g como el anclaje de la superficie de control, para satisfacer las necesidades de los operadores radicales para utilizar los recursos de red lte existentes para realizar la rápido despliegue de 5g nr (new ratio).
en junio, 14, 2018, 3gpp celebraron una reunión plenaria en los estados unidos para aprobar formalmente la congelación de la función 5g nr sa. el estándar 5g nr nsa se congeló en diciembre 2017. en esta etapa, se presentó formalmente la versión completa del estándar 5g.
las principales características de la red 5g incluyen gran ancho de banda (hasta 1gb / s), bajo retraso (1ns) y conexión masiva (densidad de conexión 106 / km2), que proporcionan nuevos requisitos para el ancho de banda, capacidad, retraso y flexibilidad de red de red portadora. la señal de banda base de la estación base 5g se transmite digitalmente, utilizando la interfaz del protocolo ecpri (velocidad típica 25.16gb / s). teniendo en cuenta las estaciones comunes con 4g, la velocidad de opción 10 de cpri (24.33gb / s) debe ser compatible.
5g está llegando, y la red óptica 5g tiene decenas de millones de demandas de dispositivos ópticos.
los dispositivos de comunicación óptica son los componentes centrales de la red de transmisión óptica, que cumplen las funciones de la capa física de la red clave, como la conversión fotoeléctrica, la multiplexación y multiplexación de longitud de onda y la distribución de la potencia óptica. en comparación con la red 3g / 4g actual, el cambio más grande de 5g en la red de carga inalámbrica es el fronthaul y middlehaul. el 5g fronthaul se refiere a la conexión entre la estación base (aau) y du (unidad de distribución, que trata con los protocolos de capa física y los servicios en tiempo real), mientras que 5g es la conexión entre du y cu (unidad centralizada, que se ocupa de no real). protocolos y servicios de tiempo).
la estación base inalámbrica generalmente se instala en la torre de comunicaciones o en el techo del edificio. por lo tanto, los dispositivos ópticos utilizados en el fronthaul y middlehaul deben cumplir con el uso de escenas en exteriores. lo más importante es que el rango de temperatura de funcionamiento de los dispositivos debe cumplir con los requisitos del grado industrial, es decir, de -40 ℃ a 85 ℃. otra escena de interior, por cierto, es generalmente un requisito de temperatura de grado comercial, 0 ℃ a 70 ℃.
en el escenario fronthaul, la mayor parte de la distancia de transmisión es inferior a 10km, de los cuales menos de 5km representa aproximadamente 80%, y 5km a 10km representa 20%. por supuesto, habrá una brecha entre el valor teórico y la aplicación real de la red actual. y habrá un problema de que la atenuación del enlace aumentará a medida que el envejecimiento de la fibra y la distancia del área de cobertura estén en el valor crítico, por lo que la distancia de transmisión por encima de 10km, como 20km, aún será necesaria. en el escenario intermedio, la distancia de transmisión es entre 10 y 40km, y existen dos requisitos de temperatura de operación para los grados industriales y comerciales. para 5g fronthaul y middlehaul, gigalight ha lanzado (o lanzará) una serie de transceptores ópticos de nivel industrial, incluidos los módulos 25g bidi / cwdm / dwdm / sable28 para 10km / 20km / xnxx en la red de actividades de la red de la naturaleza. 5g módulos qsfp100 utilizados para las aplicaciones 4km / 4km en la red de xhaxxg de canal medio (y backhaul). al mismo tiempo, también ofrecemos componentes ópticos pasivos de grado industrial, como 40g omux, ccwdm y aawg (se lanzarán después de la madurez de los chips de grado industrial).
figura 1. las velocidades de datos y distancias de 5g fronthaul y middlehaul
la función del transceptor óptico es la conversión fotoeléctrica, utilizando fibra óptica como medio de transmisión. eso significa que la mayor inversión en la red óptica es siempre los recursos de fibra óptica, por lo que lo primero que debe considerar al seleccionar equipos y dispositivos es cómo ahorrar fibra óptica. en vista de las diferentes escenas de 5g fronthaul, hay tres opciones (transceptores 25g sfp28) para elegir desde ahora.
primero, en la escena en que los recursos de fibra óptica son ricos, el esquema de conexión directa de fibra óptica, también llamado one fiber one cell, se puede implementar con los transceptores ópticos sfp25 28g bidi para la transmisión de 10km / 20km. en general, hay tres celdas en una estación base. por lo tanto, el esquema bidi solo necesita tres fibras ópticas para satisfacer el tráfico frontal de una estación base, y es propicio para la sincronización de alta precisión del reloj. entre ellos, la longitud de onda descendente puede ser 1310nm o 1330nm, lo cual es incierto en este momento.
figura 2. el esquema de conexión directa de fibra óptica para 5g fronthaul
segundo, en la escena en la que los recursos de fibra óptica son escasos, el esquema wdm de multiplexar todas las longitudes de onda de servicio de una estación base a una sola fibra o un par de fibras ópticas para ahorrar recursos de fibra óptica, también llamado sitio de one fiber one (estación base ), puede ser desplegado. se necesitan muchos transceptores ópticos en color en el esquema wdm, lo que causará inconvenientes en la instalación, las piezas de repuesto y el mantenimiento. sin embargo, los transceptores sintonizables pueden utilizarse para resolver este problema. por lo tanto, esta escena utiliza principalmente transceptores ópticos sx25 (banda de banda o banda c) 28g cwdm / dwdm / sintonizable, así como componentes ópticos pasivos de calidad industrial como los módulos 5g omux y ccwdm.
figura 3. esquema pasivo de wdm para 5g fronthaul
por supuesto, la manera más eficiente es hundir los dispositivos wdm directamente en la estación base y en el du, es decir, el esquema wdm activo, que puede ser compatible con la red actual 2g / 3g / 4g, y puede lograr más capa l3 gestión empresarial y funciones de optimización. sin embargo, este esquema aumentará el capex.
tercero, en la escena en la que los recursos de fibra óptica troncal están destituidos, se puede implementar el esquema wdm pasivo con punto a multipunto (p2mp) que converge el tráfico de varias estaciones base a un du, también llamado sitios de fibra n (estación base) . por ejemplo, el canal 40 de uso común aawg dwdm mux / demux puede cubrir estaciones base 6 (cada estación base tiene sectores 3, un total de aau 18, canales 20 para canales ascendentes y canales 20 descendentes). esta topología se ajusta a la red pasiva óptica basada en pon y maximiza la utilización de las redes odn existentes.
en la actualidad, solo hay awg de grado comercial que está maduro, con un rango de temperatura de operación de 0 ℃ a 75 ℃. en el futuro, wdm-pon e incluso 5g fronthaul solutions, el rango de temperatura de operación de awg debe actualizarse aún más a grado industrial -40 ℃ a 85 ℃, liderando los requisitos más exigentes de empaque térmico y térmico, y el requisito de chip el awg atermico también se mejora aún más. bajo la condición de que el awg de grado industrial no esté maduro, el entorno de instalación es inconveniente para cumplir con la temperatura de grado comercial, pero se puede cumplir el presupuesto de potencia óptica del enlace, podemos considerar el uso de los divisores plc (que pueden cumplir plenamente) los requisitos de la temperatura de grado industrial en la actualidad).
la escena p2mp utiliza principalmente transceptores ópticos sx25 sintonizables 28g cwdm / dwdm (banda o o banda c), así como componentes ópticos pasivos de grado industrial como 5g omux, ccwdm, awg o plc splitter.
figura 4. el esquema de wdm pasivo p2pm para 5g fronthaul
5g es un hito clave en la historia de la comunicación óptica. para las redes ópticas 5g, existe un gran mercado con tantos desafíos. gigalight continuará brindando a los clientes productos de interconexión óptica de alta velocidad con diseños innovadores y soluciones líderes.
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