"제 5 세대 이동 통신"은 간단히 5g라고합니다. 3gpp 조직의 시간표에 따르면 r14 표준은 5g 시스템 프레임 워크와 핵심 기술을 연구합니다. r15 표준은 일부 장면의 5g 요구 사항을 충족시키는 데 사용되며 상용 프로세스를 시작합니다. r16 표준은 모든 표준화 작업을 완료합니다. r14 및 r15은 3 월 2017 및 6 월 2018에서 각각 완료되었으며 r16은 12 월 2019에서 완성 될 것으로 예상됩니다. 최종 5g 완성 표준은 초기 2020에서 itu (international telecommunication union)에 제출됩니다.
3gpp 계획에 따르면 5g 표준은 nsa (독립 실행 형)와 sa (독립 실행 형)의 두 가지 유형으로 구분됩니다. 그 중에서도 5g nsa의 네트워크 모드는 4g 기지국과 4g 코어 네트워크를 사용해야하며, 기존의 lte 네트워크 자원을 활용하여 급진적 인 통신 사업자의 요구를 충족시키기 위해 4g를 제어 표면의 정박지로 사용해야합니다. 5g nr (new ratio)의 신속한 배치.
6 월 14, 2018, 3gpp는 미국에서 5g nr sa 기능의 정지를 공식 승인하기 위해 본회의를 개최했습니다. 5g nr nsa 표준은 12 월 2017에서 고정되었습니다. 이 단계에서 모든 기능을 갖춘 풀 버전 5g 표준이 공식적으로 도입되었습니다.
5g 네트워크의 주요 특징으로는 광대역 (최대 1gb / s), 저 지연 (1ns) 및 매스 연결 (연결 밀도 106 / km2)이 있으며 대역폭, 용량, 지연 및 네트워킹 유연성에 대한 새로운 요구 사항을 제공합니다. 하중지지 네트워크. 5g 기지국의 기저 대역 신호는 ecpri 프로토콜 인터페이스 (표준 속도 25.16gb / s)를 사용하여 디지털 방식으로 전송됩니다. 4g가있는 공용 스테이션을 고려할 때 cpri option10 속도 (24.33gb / s)는 호환 가능해야합니다.
5g가 나오고 5g 광학 네트워크는 광학 장치에 대해 수천만 가지의 요구를합니다.
광통신 장치는 광전송 네트워크의 핵심 구성 요소로서 광전 변환, 파장 다중화 및 다중화, 광 전력의 분배와 같은 주요 네트워크 물리 계층 기능을 갖추고 있습니다. 현재 3g / 4g 네트워크와 비교할 때, 무선 부하 네트워크에서 5g의 가장 큰 변화는 전초전과 중도입니다. 5g fronthaul은 base station (aau)과 du (distribute unit, 물리 계층 프로토콜 및 실시간 서비스 처리) 간의 연결을 말하며 5g 중개소는 du와 cu 간의 연결입니다 (중앙 집중식 장치, 시간 프로토콜 및 서비스).
무선 기지국은 일반적으로 통신 타워 또는 건물 옥상에 설치됩니다. 그래서 fronthaul과 middlehaul에서 사용되는 광학 장치는 야외 장면의 사용을 충족해야합니다. 가장 중요한 것은 디바이스의 작동 온도 범위가 산업 등급의 요구 사항, 즉 -40 ℃에서 85 ℃를 충족시켜야한다는 것입니다. 그런데 실내의 또 다른 장면은 0 ℃ ~ 70 ℃의 상업용 온도 요구 조건입니다.
fronthaul 시나리오에서 대부분의 전송 거리는 10km 미만이며 5km 미만은 80 %, 5km는 10 %를 차지합니다. 물론 이론적 가치와 현재 네트워크의 실제 적용 사이에 갭이있을 것입니다. 그리고, 섬유 노화와 커버리지 영역의 거리가 임계 값 일 수 있기 때문에 링크의 감쇠가 증가하므로 20km와 같은 10km 이상의 전송 거리가 여전히 필요합니다. 중거리 시나리오에서 전송 거리는 20와 10km 사이이며, 산업 및 상업 등급에는 두 가지 작동 온도 요구 사항이 있습니다. 40g fronthaul 및 middlehaul 응용 프로그램의 경우, gigalight 는 25g fronthaul 네트워크의 28km / 10km 애플리케이션 용 20g bidi / cwdm / dwdm / tunable sfp5 모듈과 100g fronthaul 네트워크의 4g bidi / cwdm / dwdm / 4wum-40 qsfp28 모듈 200g qsfp56 모듈은 10g 중계 (및 백홀) 네트워크의 40km / 5km 애플리케이션에 사용됩니다. 동시에 5g omux, ccwdm 및 aawg (산업용 등급 칩의 완성 이후에 출시 될 예정)와 같은 산업용 등급의 수동 광학 부품도 제공합니다.
그림 1. 5g fronthaul 및 middlehaul의 데이터 속도 및 거리
광 트랜시버의 기능은 광섬유를 전송 매체로 사용하는 광전 변환입니다. 즉, 광 네트워크에 대한 최대 투자는 항상 광섬유 리소스이므로 장치 및 장치를 선택할 때 고려해야 할 첫 번째 사항은 광섬유를 저장하는 방법입니다. 5g fronthaul의 다양한 장면을 고려하여 선택할 수있는 세 가지 옵션 (25g sfp28 송수신기)이 있습니다.
첫째, 광섬유 자원이 풍부한 장면에서 25km / 28km 전송을위한 10g bidi sfp20 광 송수신기를 사용하여 one fiber one cell이라고도하는 광섬유 직접 연결 방식을 사용할 수 있습니다. 일반적으로 하나의 기지국에는 세 개의 셀이 있습니다. 따라서 bidi 체계는 하나의 기지국의 전방 교통을 충족시키기 위해 3 개의 광섬유 만 필요로하며, 시계의 고정밀 동기화에 도움이됩니다. 그 중 하류 파장은 1310nm 또는 1330nm 일 수 있으며, 현재로서는 불확실하다.
그림 2. 5g fronthaul을위한 광섬유 직접 연결 방식
둘째, 광섬유 자원이 부족한 장면에서 기지국의 모든 서비스 파장을 광섬유 자원을 절약하기 위해 단일 광섬유 또는 한 쌍의 광섬유로 다중화하는 wdm 방식. 원 파이어 원 사이트 (base-station) )를 배치 할 수 있습니다. wdm 방식에는 많은 색의 광 송수신기가 필요하므로 설치, 예비 부품 및 유지 보수에 불편 함이 있습니다. 그러나 튜너 블 송수신기를 사용하여이 문제를 해결할 수 있습니다. 그래서이 장면은 주로 25g omux 및 ccwdm 모듈과 같은 산업용 등급의 수동 광학 부품뿐 아니라 28g cwdm / dwdm / 튜너 블 sfp5 광학 송수신기 (o 대역 또는 c 대역)를 사용합니다.
그림 3. 5g fronthaul을위한 패시브 wdm 체계
물론 더 효율적인 방법은 현재 네트워크 2g / 3g / 4g 서비스와 호환 될 수있는 활성 wdm 체계 인 기지국과 du에 직접 wdm 장치를 싱크하는 것이며 더 많은 l3 계층을 달성 할 수 있습니다 비즈니스 관리 및 최적화 기능. 그러나이 계획은 capex를 증가시킵니다.
셋째, 백본 광섬유 자원이 부족한 상황에서 여러 기지국의 트래픽을 하나의 du (1 개의 광섬유 n 사이트 (기지국)이라고도 함)로 모아주는 1 : 1 지점 (multipoint) (p2mp) 수동 wdm 방식을 배치 할 수 있습니다 . 예를 들어, 일반적으로 사용되는 40 채널 인 aawg dwdm mux / demux는 6 기지국을 포함 할 수 있습니다 (각 기지국에는 3 섹터, 총 18 aau, 업스트림의 경우 20 채널, 다운 스트림의 경우 20 채널이 있음). 이 토폴로지는 pon 기반 광 수동 네트워크를 따르며 기존 odn 네트워크의 활용도를 극대화합니다.
현재 0 ℃에서 75 ℃의 작동 온도 범위를 가진 상용 등급의 awg만이 성숙합니다. 미래의 wdm-pon 및 심지어 5g fronthaul 솔루션에서 awg의 작동 온도 범위는 산업 등급 -40 ℃에서 85 ℃로 추가 업그레이드되어야하며 열 및 열 포장에 대한 요구가 더욱 까다로 우며 칩 급 또한 athermal awg가 더욱 개선되었습니다. 산업 등급 awg가 성숙하지 않은 조건 하에서, 설치 환경은 상용 급 온도를 충족 시키는데 불편하지만, 링크의 광 출력 예산이 충족 될 수 있으며, plc 스플리터 사용을 고려할 수 있습니다. 현재 산업 급 온도의 요구 조건).
p2mp 장면은 주로 25g omux, ccwdm, awg 또는 plc 스플리터와 같은 산업용 등급의 수동 광학 부품뿐만 아니라 28g cwdm / dwdm / 튜너 블 sfp5 광학 송수신기 (o 대역 또는 c 대역)를 사용합니다.
그림 4. 2g fronthaul을위한 p5pm 패시브 wdm 체계
5g는 광통신의 역사에서 중요한 이정표입니다. 5g 광 네트워크의 경우 많은 어려움을 겪고있는 거대한 시장이 있습니다. gigalight 혁신적인 디자인과 선도적 인 솔루션으로 고객에게 고속 광학 상호 연결 제품을 지속적으로 제공 할 것입니다.