הגזע הגלובלי לפרוס רשתות 5G הציב דרישות חסרות תקדים על התשתית הפיזית הנושאת נתונים מאתרי תאים לרשתות ליבה, בעוד שרבים מהתשומת הלב הציבורית מתמקדת במגדלי רדיו, תאים קטנים, והקצאת ספקטרום, המאפשר האמיתי של מהירות של 5G, יכולת, ושפל הוא תשתית רשת אופטית שמטפחת את עמוד השדרה שלה.

רשתות אופטיות, שנבנה בעיקר סביב סיבי זכוכית המשדרים מידע כמו הדופק של אור, כבר זמן רב הבסיס של תקשורת ארוכת-האול והמטרופולין.עם זאת, הגעתו של 5G הפכה אותם משכבת תחבורה פסיבית לתוך מרכיב פעיל, גמיש, ומשולב עמוק של רשת הגישה האלחוטית. מאמר זה מסביר כיצד תשתיות אופטיות תומךות בכל שכבת 5G - מגיבוי ובאמצעה ועד לסיבת הדור הראשי של הליבה ולהובילה, ומדוע הוא המשיך לשלב העיקרי של קישוריות סלולרית.

התפקיד הבסיסי של סיבים אופטיים ב 5G

(ב) סיבים אופטיים הפשוטים ביותר שלה נושאים נתונים באמצעות אותות אור נעים דרך הליבה של זכוכית או פלסטיק, כי האור נע מהר יותר מאשר אותות חשמליים נחושת וסובלים כמעט ללא אות על פני מרחקים ארוכים, סיבים מציעים שתי תכונות קריטיות ל-5G: FLT:0immense רוחב פס רוחב פס רוחב פס של 1 ו-FLT:2treme נמוך יחסית ל-LpLT 3 סיבים יחיד יכול כעת לשאת מספר רב של נתונים (או רוחביים) כולל של גל שונה (מפרק) כולל של נתונים).

5G דורש רשת תחבורה שיכולה להתמודד עם יכולות שהן סדר גודל גדול יותר מ 4G LTE. לדוגמה, בעוד אתר תאים טיפוסי 4G עשוי להיות צורך יכולת אחורית של 1 Gbps או פחות, תא מאקרו 5G המשרת אזורים עירוניים צפופים יכול לדרוש 10 Gbps או יותר. תאים קטנים, אשר הם פרוסים במקבץ, דרישות קולקטיביות אפילו גבוה יותר נפח אופטי יכול לענות על דרישות מהירות כגון: 5G של אוטומציה, בנוסף דרישות מהירות, כגון טמפרטורות נמוכות יותר, או פחות, כגון קומפקטיות, או יותר, כגון קיבולת תעשייתית של 5G, 000 נמוך יותר, 000, 000, 000 נמוך יותר, 000, 000, 000 נמוך יותר, 000, 000 נמוך יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000 נמוך יותר, 000, 000, 000 נמוך יותר, 000 נמוך יותר, 000 נמוך יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 נמוך יותר, 000, 000 נמוך יותר, 000 נמוך יותר, 000, 000, 000, 000, 000 נמוך יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 נמוך יותר, 000 נמוך יותר, 000, 000, 000, 000 נמוך יותר, 000

חיבורים מבוססי קוטל כגון DSL או כבל קואקסיאלי אינם יכולים לתמוך במהירויות אלה או בירות על פני מרחקים גדולים יותר מכמה מאות מטרים, לכן, כל תוכנית פריסה 5G - בין אם עבור אשכול מיקרו-תאים עירוני צפוף, אתר מקרו פרברי, או גישה אלחוטית קבועה כפרית קבועה ללא הפסקה - בסופו של דבר מסתמכת על חיבור סיבים אחוריים.השינוי הוא כה יסודי כי המונח "פינטר-מול-מול-התשובה" (Fto-to-to-to-to-to-the-to-to-to-the-to-to-to-the-the-the-to-to-to-to-the-to-the-the-the-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-the-the-the-the-to-the-the-to-to-to-the-the-the-to-to-the-the-to-to-to-to-the-the-the-to-to-to-to-the-to-the-to-to-to-the-the-to-to-the-to

השוואת סיבים ל-Rehaul Technologies

חלופות אלחוטיות כמו מיקרוגל ו- מילימטר נקודת נקודת נקודת קצה לנקודה יכול לפעמים לספק חזרה זמנית או תוספתית, אבל הם סובלים ממגבלות קו-of-sight, מגבלות יכולת, ורגישות לגשם דוהההל, בעוד שיפור עם רמות נמוכות-אוביט, עדיין מציג בעיות לב ויכולת מוגבלת.

MIMO Massive ו-Sefi Backhaul Imperative

אחת החידושים הטכנולוגיים המרכזיים ב-5G היא FLT:0.0.200 ,MIMOFIRLT:1 (multiple-input, מרובות- ⁇ ) במקום כמה אנטנה, תחנות בסיס 5G יכולות להשתמש בעשרות או אפילו מאות אלמנטים אנטנה, כל אחד המסוגל לשדר ולקבל זרמי נתונים עצמאיים.

בפריסת 5G טיפוסית, יחידת הרדיו (RU) ממוקמת בחלק העליון של המגדל או במנורה רחוב, יחידת התפוצה (DU) נמצאת במקום כלשהו בבסיס המגדל או בארון הסמוך, והיחידה המרכזית (CU) עשויה להיות כמה קילומטרים מחוץ למשרד מרכזי.

תאים קטנים והכחשה סיבית

להקות תדר גבוהות יותר של 5G - במיוחד ספקטרום גלי מילימטר (mmWave) - יש טווח מוגבל מאוד וניתן חסום על ידי מבנים, עצים ואפילו גשם. כדי לספק כיסוי עקבי, המפעילים חייבים לפרוס שכבה צפופה של תאים קטנים כל 100 עד 300 מטרים באזורים עירוניים.כל תא קטן דורש החזר סיבים משלו.

בסביבה עירונית צפופה, סיבים חייבים להיות פרוסים לא רק לאורך רחובות אלא גם לתוך מבנים, על גגות, ובתוך קטבים תועלת וריהוט רחוב. מפעילי להשתמש יותר ויותר בטכניקות מיקרו-טורות כדי להניח סיבים במהירות עם הפרעה מינימלית, כמו גם למינוף קיים conduit וסיבים אוויריים פועל.התהליך הוא הון-רגיש אך חיוני; רשת 5G ללא סיבים מספיקים אחוריים היו עוזבים תאים קטנים של ניסיון גרוע, וכתוצאה מכך, וכתוצאה מכך, וכתוצאה מכך, וכתוצאה מכך, הוא בעל יכולת שימוש ירודה של ניסיון של משתמשים.

טכנולוגיות תחבורה אופטיות מובילות 5G

מעבר פשוט פריסת כבלי סיבים, 5G מסתמכת על טכנולוגיות תחבורה אופטיות מתקדמות כדי למקסם את השימוש של סיבים אלה.החשוב ביותר של אלה הוא FLT:0Wave אורך רב-הפצה (WDM) , כדי למקסם את השימוש של סיבים מרובים (צבעים) של אור לנסוע בו-זמנית על סיבית יחיד (DM) יכול לשרת סיבים או יותר על גבי רשתות סטרים אחד, כלומר, ללא יכולת מחזורית אחת של 5G, ללא שימוש בשנית, או יותר, על גבי שבבים, על גבי שבבים נוספים, על גבי סיביים, אשר מאפשר לספק סיבים נוספים, 000 נוספים, 000 אחד, 000 נוספים, 000 עבור 2.

(FLT:0) קוהרנטית שידור אופטימאלי (FLT:1) הוא טכנולוגיה מרכזית נוספת. מודמים מודרניים משתמשים בפורמטים מתקדמים של מודולציה כגון 16QAM או 64QAM בשילוב עם עיבוד אותות דיגיטליים כדי לדחוף את שערי הנתונים מעבר ל-400 Gbps לכל אורך גל, אפילו מעל מרחק של מאות קילומטרים.

אופטימיזציה לרשת Slicing

5G מציג את הרעיון של רשת סליקה - יצירת רשתות וירטואליות מבודדות על תשתית פיזית משותפת לשרת מקרים שונים (למשל, פס רחב נייד משופר, IoT מסיבי, תקשורת אולטרה-מלוטית נמוכה (רשתות תחבורה אופטית יכולות לתמוך סליקה באמצעות גל-דרג או חתך רשת).

תשתיות אופטיות עבור 5G Core ו- Edge

רשת הליבה של 5G שונה באופן יסודי מ 4G.It בנוי על אדריכלות מבוססת ענן עם פונקציות רשת וירטואליות פועל בשרתים של סחורות, לעתים קרובות מבוזר בקצה הרשת כדי להפחית את השקיפות.ThisFLT:0multi-access קצה קצה קצה קצה קצה קצה קצה קצה קצה קצה קצה גישה מרחוק (MEC) פרדיגמה 1FLT:1 מקומות compute ו אחסון בתוך 10-20 ק"מ של המשתמש, הדורש חיבורים בגובה גבוה, בין מרכזי רדיו נמוך.

רשתות אופטיות הן הדרך המעשית היחידה לחיבור נקודות קצה אלה.מרכז נתונים טיפוסי עשוי לדרוש 100-400 Gbps קישוריות לאתרים תא התומכים שלה, ומרכזי נתונים מרובים חייבים להיות מקושרים זה לזה ולמרכז ליבות.זה דורש קישוריות אופטית צפופה, אשר לעתים קרובות מיושם באמצעות DWDM או רשת אופטית פסיבית (PON) טכנולוגיות LT:0GS-PON ו-Pon-RIRSTOST (ב) עבור רשתות אופטיות (OST) ו-Fon) הן 10.

כתובת: אתגרים של תשתיות אופטיות עבור 5G

למרות היתרונות ברורים שלה, פריסת תשתיות רשת אופטיות עבור 5G ניצבת בפני מספר אתגרים משמעותיים.FLT:0 גבוה הוצאות הון ראשוניות הון ראשוניות FLT:1 הוא בראש ובראשונה הצבת סיבים חדשים - בין אם תת-קרקעי, strand-הרף, או באמצעות דוקטרטים קיימים - יקר, במיוחד באזורים עירוניים צפופים שבהם מותר, זכויות-of-ofway, ועלויות בנייה גבוהות.

אתגר נוסף הוא (FLT:0) כוח ומרחבFLT:1 ציוד אופטי פעיל, כגון WDM mux /demux יחידות, מגברות, ו transherent Transceivers, חייב להיות שוכן בקבינטות רחוב, צריפים, או מקלטי תחנות בסיס.לעתים קרובות יש תקציבי חשמל מוגבלים ויכולות קירור, הדורשות תכנון זהיר כדי להבטיח אמינות, יתר על כן, צורך עבור סיבים קטנים של 3.

לבסוף, (FLT:0) אבטחה וחוסן (FLT:0) הם חששות: סיבים חמורים יכולים להוריד אשכול שלם של תאי 5G, ומכיוון שכבלים אופטיים מותקנים לעתים קרובות ליד כבישים או שירותים אחרים, חתכים מקריים נפוצים.

חידושים גורמות לגדרי הפרדה

למרבה המזל, חידושים מרובים עושים פריסה אופטית עבור 5G מהר יותר ויעיל יותר.FLT:0Bend-inרגיש סיבים רגישים ביותר FLT:1, למשל, מאפשר כבלים להיות כפופים יותר בחדות ללא אות, מה שהופך אותם קל יותר לנתב דרך צינורות הדוקים, בניית עליות, וכפות רגליים ברמת רחוב.

(FLT:0Micro-trenching: 1 בינואר) התפתחה כשיטה פופולרית להתקנת סיבים במדרכות ובכבישים. A Trouble חריץ (בדרך כלל 1-2 אינץ 'רחב ו-6-12 אינץ' עמוק) נחתך, כבל הסיבים מונח, ואת החריץ מלא תרכובת מהירה של פריקה.

פתרונות סיבים אוויריים (FLT:0) הם גם מעודנים.כבלי סיבים קלים יכולים להיות משועבדים לכוח או לקוטבים טלפוניים קיימים, וטכניקות כבלים תלויות חדשות מאפשרות לעגלות ארוכות יותר בין קטבים ללא צורך במבנים לטווח בינוני.זה שימושי במיוחד עבור 5G אחורי, שבו עלויות תעלות הן בלתי מוגבלות אך קיימות.

בצד הציוד הפעיל, הופעתם של תמונות פוטוניקה:0silicon photonicsFLT:1 ו-Comherent transceivers מניעה את העלות של חיבורים אופטיים מהירים במהירות גבוהה. A 400G מודול קוהרנטי שעולה עשרות אלפי דולרים רק לפני כמה שנים עולה חלק זה, מה שהופך אותו קיימא לפרוס בכל אתר, באופן דומה: FLT2-Sform ל-Factorto-Sactorto-Sactorto-Sect to Cancelto יחידה (מסוג) עבור שידור אופטיתיקים (מסוגים) ו-Factorative Radio-Sactorperty-Spertative) עבור FPTorto-Factorto-Sactorto-Factorto-Sactorto-Sactorto-Sactorto-Sactorto-Sacterto-Sacterto-Sactorto-Sacter (מסוגים עבור עצמה (מסוגד"מסוגד"מסוגד"מסוגים) עבור FP) עבור קומפוזרים (מסוגים) עבור FP) עבור FPcactorperty) עבור יחידה (מסוגד"מסוגד"

יתר על כן, הפונקציה FLT:0 ânetwork וירטואליזציה 1FLT ו- SDN מאפשרים למפעילים לנהל משאבים אופטיים מרכזי, משימות אורך גל תזמורתי, ושיקום תקלות אוטומטי.זה מקטין את ההוצאה התפעולית ומאפשר לדיד דינמי את השכבה האופטית כדרישות התנועה לגדול.

עתיד: 6G ומעבר

[במבט קדימה], התפקיד של תשתיות אופטיות רק להעמיק.6G, אשר צפוי להגיע בסביבות 2030, ידרוש אפילו יותר שיעורי נתונים גבוהים יותר (אולי 1 Tbps למשתמש), עצלות תת-מיקרו-שנית, ושילוב עם רגיש ו AI.Tahertz תדרים ומשטחים אינטליגנטיים ידרוש בד צפופה של נקודות גישה רדיו, הדורש כל יכולת אחורית קיצונית: LTXL ו-F: ככל הנראה משולב לתוך אנטנות אופטית.

יתר על כן, (FLT:0) ללא שטח תקשורת אופטית (LiFi וקישורים מבוססי לייזר) עשוי להוסיף סיבים מסורתיים עבור מטרים האחרונים בסביבות אולטרה-עוצמה, כגון איצטדיון או רצפות מפעל. עם זאת, עבור הרוב המכריע של רשת התחבורה, סיבים יישארו המדיום היחיד המסוגל לספק את הסקאלה הנדרשת.

מסקנה

תשתיות רשת אופטיות אינן רק מרכיב תומך של התרחבות 5G - זה מאפשר חיוני.מכיוון קישור כל מאקרו ותא קטן לליבה, החזית המחברת רדיו מסיבי MIMO, למרכז הנתונים קצה, קישורים, סיבים אופטיים לספק רוחב פס, שקיפות נמוכה, ודרגות כי 5G דורשות, בעוד אתגרים כגון עלות, פריסה, חלל וטכנולוגיות תחבורה פיזיות, הן קבועות, הן גמישות, והן שיטות תחבורה נמוכות יותר.

עבור מפעילי תקשורת, השקעה בשכבה אופטית צפופה, ניתנת לתוכנה היום יוצרת בסיס שלא רק יתמוך במימוש המלא של 5G, אלא גם להקל על המעבר לכל מה שמגיע הבא.עתיד של אלחוטי הוא, פשוטו כמשמעו, נשא אור.

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]][ה]]]][ה]]]] [ה]]]]][ה]]] ל[ה], [ה]], [ה]ה'[ה']'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה']'[ה'[ה']'[ה']']']']'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה']']']']']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[