Solution de transmission optique du réseau mobile 5G
Arrière-plan
La norme de communication mobile de téléphonie mobile de cinquième génération, également connue sous le nom de technologie de communication mobile de cinquième génération, abréviation anglaise : 5G. Selon le calendrier organisé par 3GPP, la norme R14 effectue principalement des recherches sur le cadre du système 5G et les technologies clés ; R15 répond à la 5G demande dans certains scénarios et démarre le processus commercial ; R16 effectuera toute la normalisation. Les trois normes devraient être achevées en mars 2017, juin 2018 et décembre 2019, et la norme 5G complète finale sera soumise à l'Union internationale des télécommunications ( ITU) pour un usage commercial début 2020.
Selon le plan 3GPP, les normes 5G sont divisées en NSA et SA (mise en réseau autonome). Parmi elles, la mise en réseau 5GNSA nécessite des stations de base 4G et un réseau central 4G, et la 4G est utilisée comme point d'ancrage du plan de contrôle pour répondre aux opérateurs radicaux. exigences d'utilisation des ressources de réseau LTE existantes et de réalisation du déploiement rapide de 5GNR (NewRatio).
Le 14 juin 2018, le 3GPP a tenu une réunion plénière aux États-Unis et a officiellement approuvé le gel de la fonction de mise en réseau indépendante (SA) de la norme de technologie de communication mobile de 5e génération (5GNR). La norme de mise en réseau non indépendante (NSA) 5GNR a été gelé depuis décembre de l'année dernière, la première phase de la norme 5G entièrement fonctionnelle et complète a donc été officiellement publiée, et l'utilisation commerciale de la 5G est entrée dans la phase de sprint complet.
Les principales caractéristiques du réseau 5G pour fournir des services comprennent une large bande passante (taux d'expérience utilisateur maximal de 1 Gbps), un faible délai (1ns) et une connexion massive (densité de connexion de 106/km2), mettant ainsi en avant de nouvelles exigences pour le réseau support en termes de bande passante , capacité, délai et flexibilité de mise en réseau. Le signal en bande de base de la station de base 5G AAU adopte la transmission numérique et l'interface radio adopte l'interface de protocole eCPRI, avec un débit typique de 25,165824 Gbps. Compte tenu du scénario de co-station avec la 4G, il doit être compatible avec CPRIoption10 à un débit de 24,33024 Gbps.
La 5G est arrivée. En tant que membre de l'industrie des dispositifs de communication optique, nous parlerons ici des dispositifs optiques qui seront utilisés dans le réseau 5G. Ils répondent tous à la demande massive de dizaines de millions de niveaux. Les dispositifs de communication optique sont les composants essentiels du réseau de transmission optique, transportant les fonctions clés de la couche physique du réseau telles que la conversion photoélectrique, le multiplexage et le démultiplexage de longueur d'onde optique et la distribution de puissance optique. Par rapport à le réseau 3G4G actuel, le plus grand changement de 5G dans le réseau porteur sans fil réside dans le domaine de la transmission directe et intermédiaire. La transmission directe est la connexion entre la station de base et le DU (DistributeUnit, responsable de la gestion du protocole de couche physique et du service en temps réel), et la transmission intermédiaire est la connexion entre le DU et le CU (CentralizedUnit, unité centralisée, centralisé unité). Gère les protocoles et services non temps réel).
La station de base sans fil est généralement installée sur la tour de communication ou sur le toit du bâtiment, qui est exposé au soleil et au vent, de sorte que les dispositifs optiques utilisés dans la transmission vers l'avant doivent répondre à la scène extérieure. La chose la plus importante est que la température de fonctionnement des appareils doit répondre aux exigences industrielles, {{0}} degrés ~ 85 degrés. Soit dit en passant, une autre scène intérieure est généralement l'exigence d'une température de qualité commerciale, 0 ~ 70 degrés.
Dans le scénario précédent, la plupart des distances de transmission doivent être inférieures à 10 kmLR, dont 80 % sont inférieures à 5 km et 20 % sont comprises entre 5 et 10 km. Bien sûr, il y aura un écart entre la valeur théorique et l'application pratique de le réseau en direct. Il y aura certainement des problèmes tels que l'atténuation accrue de la liaison vieillissante de la fibre optique et la distance critique de la zone de couverture. Par conséquent, la spécification de distance de transmission supérieure à 10 km, telle que 20 kmER, est toujours nécessaire. Dans le scénario de transmission moyenne, la distance de transmission doit être comprise entre 10 et 40 km, et il existe deux exigences de température de fonctionnement, industrielle et commerciale. les fabricants actifs de l'industrie ont lancé ou lancent une série de solutions de modules optiques pour les applications de prétransmission et de transmission intermédiaire, y compris la prétransmission 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDMER, 25GSFP28TUNABLE, dans la transmission de 100GQSFP28LR4/4WDM40, 200GQSFP56LR4 et autres produits de modules optiques industriels. Nous proposons également des produits passifs industriels tels que 5GOMUX, CCWDM, AAWG, etc.
Figure 1 : Vitesse et distance d'une passe avant de 5g
Le module optique est la conversion photoélectrique, le support de transmission intermédiaire est la fibre optique, le plus gros investissement dans le réseau optique est toujours les ressources en fibre optique, de sorte que le choix de l'équipement et des appareils doit d'abord considérer la fibre optique. En raison des facteurs de politique et de population, optique les ressources en fibre sont abondantes dans les villes chinoises et la plupart des régions, mais elles sont très rares dans la Chine rurale et la plupart des régions à l'étranger. La fibre est précieuse, alors économisez-la avec des modules optiques, il existe donc trois options pour la prétransmission 5G.
1. Scénarios où les fibres optiques sont abondantes
Dans le scénario avec des ressources optiques abondantes, utilisez des fibres optiques pour une connexion directe, une fibre pour chaque secteur et 25GLR/ERBIDI pour les modules optiques. Généralement, une station de base a trois secteurs, de sorte que le schéma BIDI n'a besoin que de trois fibres optiques pour répondre à la le trafic vers l'avant d'une station de base et est propice à une synchronisation d'horloge de haute précision. Que la longueur d'onde descendante soit de 1310 nm ou de 1330 nm n'est pas clair. processus et des économies de coûts ultra-élevées pour économiser les ressources de fibre et les coûts de câblage des clients.
Figure 2 :Schéma de connexion directe par fibre optique avant 5G
2. Scénarios où les ressources en fibre optique sont rares
Lorsque les ressources en fibre optique sont rares, le schéma WDM est nécessaire. Toutes les longueurs d'onde de service d'une station de base sont multiplexées en une ou une paire de fibres optiques pour la rétrotransmission afin d'économiser les ressources en fibre optique de la station de base à DU, appelée OneFiberOneSite (une fibre optique pour une station de base). Un grand nombre de couleurs des modules optiques sont nécessaires, ce qui peut entraîner des désagréments lors de l'installation, des pièces de rechange et de la maintenance. Les modules optiques accordables sont conçus pour être utilisés. Par conséquent, dans ce scénario, OPTICO peut fournir aux clients 25GCWDM/DWDMLR/ER, 25GSFP28TUNABLELR/ER, la longueur d'onde peut être la bande O et la bande C, ainsi que les produits WDM passifs industriels 5GOMUX, CCWDM et d'autres modules.
Bien entendu, le moyen le plus efficace de renvoyer le réseau consiste à couler l'équipement de division d'ondes directement vers la station de base et DU, à savoir le schéma WDM actif, qui peut être compatible avec les services 2G/3G/4G du réseau en direct, et peut réaliser plus de fonctions de gestion et d'optimisation des services de la couche L3, bien sûr, ce qui augmentera le CAPEX.
3. L'extrême pénurie de ressources en fibre dorsale de rétropropagation
En cas de pénurie extrême de ressources de fibre dorsale de secours, le trafic provenant de plusieurs stations de base doit être regroupé dans une DU pour la sauvegarde, appelée OneFiberNSites (station de base) (une fibre dorsale pour N stations de base). Il s'agit d'un schéma WDM passif point à multipoint. Par exemple, la longueur d'onde AAWG40 couramment utilisée peut couvrir 6 stations de base (chaque station de base a 3 secteurs, un total de 18 AAU, 20 ondes vers le haut/20 ondes vers le bas). Cette topologie La structure est conforme au réseau passif optique basé sur PON et maximise l'avantage de l'ancien et du présent réseau ODN.
À l'heure actuelle, il n'y a que des AWG de qualité commerciale matures dans l'industrie, avec une plage de température de fonctionnement de 0 degré ~ 75 degrés. Dans le futur réseau WDM-PON et la solution de prétransmission 5G, la plage de températures de fonctionnement AWG doit encore être augmentée jusqu'au degré industriel -40 degré ~ 85 degrés, ce qui impose des exigences plus strictes pour les emballages chauds et non chauds, et augmente encore les exigences pour les AWG sans chaleur au niveau de la puce. Il faut encore que les collègues de l'industrie travaillent dur pour casser. Si l'AWG industriel est encore immature et que l'environnement d'installation n'est pas adapté pour répondre à la température de fonctionnement commerciale, le PLCsplitter peut être envisagé. lorsque le bilan de puissance optique de la liaison peut répondre aux exigences. Les produits de séparation peuvent répondre pleinement aux exigences de la température de fonctionnement industrielle à l'heure actuelle.
Dans le scénario P2MP, les modules optiques 25G CWDM/DWDM LR/ER, 25G SFP28 TUNABLE LR/ER sont principalement utilisés. La longueur d'onde peut être la bande O et la bande C, et les produits WDM passifs industriels 5G OMUX, CCWDM, etc.AWG ou PLC Splitter.OPTICO est le plus grand fabricant de répartiteurs PLC/FBT Coupler à Shenzhen, offrant une gamme complète et une variété de PLC personnalisés Séparateur/coupleur FBT/dispositifs WDM.
Figure 4:5 Schéma WDM passif point à multipoint vers l'avant G
Conclusion
La 5G est une étape clé dans l'histoire des communications. Le marché est vaste et exigeant, et OPTICO continuera à fournir à ses clients des conceptions et des solutions innovantes pour l'interconnexion optique.