5G मोबाइल नेटवर्क का ऑप्टिकल ट्रांसमिशन समाधान
पृष्ठभूमि
पांचवीं पीढ़ी के मोबाइल फोन मोबाइल संचार मानक, जिसे पांचवीं पीढ़ी की मोबाइल संचार प्रौद्योगिकी, अंग्रेजी संक्षिप्त नाम: 5G के रूप में भी जाना जाता है। 3GPP द्वारा आयोजित कार्यक्रम के अनुसार, R14 मानक मुख्य रूप से 5G सिस्टम फ्रेमवर्क और प्रमुख तकनीकों पर शोध करता है; R15 5G से मिलता है कुछ परिदृश्यों में मांग और वाणिज्यिक प्रक्रिया शुरू होती है; R16 सभी मानकीकरण करेगा। तीन मानकों के मार्च 2017, जून 2018 और दिसंबर 2019 में पूरा होने की उम्मीद है, और अंतिम पूर्ण 5G मानक अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ को प्रस्तुत किया जाएगा ( ITU) 2020 की शुरुआत में व्यावसायिक उपयोग के लिए।
3GPP योजना के अनुसार, 5G मानकों को NSA और SA (स्टैंडअलोन नेटवर्किंग) में विभाजित किया गया है। उनमें से, 5GNSA नेटवर्किंग के लिए 4G बेस स्टेशनों और 4G कोर नेटवर्क की आवश्यकता होती है, और 4G का उपयोग कट्टरपंथी ऑपरेटरों से मिलने के लिए नियंत्रण विमान के लंगर बिंदु के रूप में किया जाता है। मौजूदा LTE नेटवर्क संसाधनों का उपयोग करने और 5GNR (NewRatio) की तेजी से तैनाती को साकार करने की आवश्यकताएं।
14 जून, 2018 को, 3GPP ने संयुक्त राज्य अमेरिका में एक पूर्ण बैठक आयोजित की और औपचारिक रूप से 5वीं पीढ़ी के मोबाइल संचार प्रौद्योगिकी मानक (5GNR) इंडिपेंडेंट नेटवर्किंग (SA) फ़ंक्शन को फ्रीज़ करने की मंजूरी दे दी। 5GNR गैर-स्वतंत्र नेटवर्किंग (NSA) मानक किया गया है। पिछले साल दिसंबर से जमे हुए हैं, इसलिए पूरी तरह कार्यात्मक और पूर्ण 5G मानक का पहला चरण आधिकारिक तौर पर जारी किया गया है, और 5G व्यावसायिक उपयोग पूर्ण स्प्रिंट चरण में प्रवेश कर चुका है।
सेवाएं प्रदान करने के लिए 5G नेटवर्क की मुख्य विशेषताओं में बड़ी बैंडविड्थ (1Gbps की अधिकतम उपयोगकर्ता अनुभव दर), कम देरी (1ns) और बड़े पैमाने पर कनेक्शन (106/किमी2 का कनेक्शन घनत्व) शामिल हैं, इस प्रकार बैंडविड्थ के संदर्भ में वाहक नेटवर्क के लिए नई आवश्यकताओं को आगे बढ़ाते हैं। , क्षमता, विलंब और नेटवर्किंग लचीलापन। 5G बेस स्टेशन AAU का बेसबैंड सिग्नल डिजिटल ट्रांसमिशन को अपनाता है, और एयर इंटरफ़ेस 25.165824Gbps की विशिष्ट दर के साथ eCPRI प्रोटोकॉल इंटरफ़ेस को अपनाता है। 4जी के साथ सह-स्टेशन के परिदृश्य को ध्यान में रखते हुए, इसे 24.33024 जीबीपीएस की दर से सीपीआरआईऑप्शन10 के साथ संगत होने की आवश्यकता है।
5जी आ गया है। ऑप्टिकल कम्युनिकेशन डिवाइस इंडस्ट्री के सदस्य के तौर पर यहां हम उन ऑप्टिकल डिवाइस के बारे में बात करेंगे जिनका इस्तेमाल 5G नेटवर्क में किया जाएगा। वे सभी लाखों स्तरों की भारी मांग को पूरा करते हैं। ऑप्टिकल संचार उपकरण ऑप्टिकल ट्रांसमिशन नेटवर्क के मुख्य घटक हैं, जो प्रमुख नेटवर्क भौतिक परत कार्यों जैसे फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण, ऑप्टिकल वेवलेंथ मल्टीप्लेक्सिंग और डीमुल्टिप्लेक्सिंग, और ऑप्टिकल पावर डिस्ट्रीब्यूशन को ले जाते हैं। वर्तमान 3G4G नेटवर्क, वायरलेस बियरर नेटवर्क में 5G का सबसे बड़ा परिवर्तन फॉरवर्ड और इंटरमीडिएट ट्रांसमिशन के क्षेत्र में है। फॉरवर्ड ट्रांसमिशन बेस स्टेशन और DU (डिस्ट्रीब्यूटयूनिट, फिजिकल लेयर प्रोटोकॉल और रियल-टाइम सर्विस को संभालने के लिए जिम्मेदार) के बीच का कनेक्शन है, और इंटरमीडिएट ट्रांसमिशन DU और CU (सेंट्रलाइज्ड यूनिट, सेंट्रलाइज्ड यूनिट, सेंट्रलाइज्ड यूनिट) के बीच का कनेक्शन है। इकाई)। गैर-वास्तविक समय प्रोटोकॉल और सेवाओं को संभालती है)।
वायरलेस बेस स्टेशन आमतौर पर संचार टॉवर या भवन की छत पर स्थापित होता है, जो धूप और हवा में होता है, इसलिए आगे के प्रसारण में उपयोग किए जाने वाले ऑप्टिकल उपकरणों को बाहरी दृश्य को पूरा करने की आवश्यकता होती है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि उपकरणों का ऑपरेटिंग तापमान औद्योगिक आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, {{0}} डिग्री ~ 85 डिग्री। वैसे, एक अन्य इनडोर दृश्य आम तौर पर वाणिज्यिक ग्रेड तापमान की आवश्यकता होती है, 0 ~ 70 डिग्री।
प्रीक्वेल परिदृश्य में, अधिकांश संचरण दूरी 10 किमीएलआर से कम होनी चाहिए, जिनमें से 80 प्रतिशत 5 किमी से कम हैं और 20 प्रतिशत 5 और 10 किमी के बीच हैं। बेशक, सैद्धांतिक मूल्य और व्यावहारिक अनुप्रयोग के बीच एक अंतर होगा लाइव नेटवर्क। ऑप्टिकल फाइबर एजिंग लिंक के बढ़ते क्षीणन और कवरेज क्षेत्र की महत्वपूर्ण दूरी जैसी समस्याएं निश्चित रूप से होंगी। इसलिए, 20kmER जैसे 10km से ऊपर की संचरण दूरी विनिर्देश अभी भी आवश्यक है। मध्यम संचरण परिदृश्य में, संचरण दूरी 10 और 40km के बीच होना आवश्यक है, और दो ऑपरेटिंग तापमान आवश्यकताएं हैं, औद्योगिक और वाणिज्यिक। वर्तमान में, अग्रणी उद्योग में सक्रिय निर्माताओं ने प्रीट्रांसमिशन 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDMER, 25GSFP28TUNABLE, 100GQSFP28LR4/4WDM40, 200GQSFP56LR4 और अन्य के ट्रांसमिशन सहित प्रीट्रांसमिशन और इंटरमीडिएट ट्रांसमिशन अनुप्रयोगों के लिए ऑप्टिकल मॉड्यूल समाधानों की एक श्रृंखला लॉन्च की है या लॉन्च कर रहे हैं। औद्योगिक ऑप्टिकल मॉड्यूल उत्पाद। हम 5GOMUX, CCWDM, AAWG, आदि जैसे औद्योगिक निष्क्रिय उत्पाद भी प्रदान करते हैं।
चित्रा 1: 5 जी फॉरवर्ड पास की गति और दूरी
ऑप्टिकल मॉड्यूल फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण है, मध्यवर्ती संचरण माध्यम ऑप्टिकल फाइबर है, ऑप्टिकल नेटवर्क में सबसे बड़ा निवेश हमेशा ऑप्टिकल फाइबर संसाधन होता है, इसलिए उपकरण और उपकरणों की पसंद को पहले ऑप्टिकल फाइबर पर विचार करना चाहिए। नीति और जनसंख्या के कारकों के कारण, ऑप्टिकल फाइबर संसाधन चीन के शहरों और अधिकांश क्षेत्रों में प्रचुर मात्रा में हैं, लेकिन वे ग्रामीण चीन और विदेशों के अधिकांश क्षेत्रों में बहुत दुर्लभ हैं। फाइबर कीमती है, इसलिए इसे ऑप्टिकल मॉड्यूल से बचाएं, इसलिए 5G प्रीट्रांसमिशन के लिए तीन विकल्प हैं।
1. परिदृश्य जहां ऑप्टिकल फाइबर प्रचुर मात्रा में हैं
प्रचुर मात्रा में ऑप्टिकल संसाधनों वाले परिदृश्य में, प्रत्यक्ष कनेक्शन के लिए ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करें, प्रत्येक क्षेत्र के लिए एक फाइबर, और ऑप्टिकल मॉड्यूल के लिए 25GLR/ERBIDI। आम तौर पर, एक बेस स्टेशन में तीन सेक्टर होते हैं, इसलिए BIDI योजना को केवल तीन ऑप्टिकल फाइबर की आवश्यकता होती है। एक बेस स्टेशन के आगे यातायात, और उच्च परिशुद्धता घड़ी तुल्यकालन के लिए अनुकूल है। अवरोही तरंग दैर्ध्य 1310nm या 1330nm अस्पष्ट है। OPTICO सिद्ध विनिर्माण के साथ 25GLR/ER, 25GLR/ERBIDI, 25GCWDM/DWDMER, 25GSFP28 की एक पूरी श्रृंखला प्रदान करता है। ग्राहकों के फाइबर संसाधनों और तारों की लागत को बचाने के लिए प्रक्रियाओं और अति-उच्च लागत दक्षता।
चित्रा 2: 5 जी आगे ऑप्टिकल फाइबर डायरेक्ट कनेक्शन योजना
2. परिदृश्य जहां ऑप्टिकल फाइबर संसाधन दुर्लभ हैं
जब ऑप्टिकल फाइबर संसाधन दुर्लभ होते हैं, WDM योजना की आवश्यकता होती है। बेस स्टेशन के सभी सर्विस वेवलेंथ को बेस स्टेशन से DU तक ऑप्टिकल फाइबर संसाधनों को बचाने के लिए बैकट्रांसमिशन के लिए ऑप्टिकल फाइबर की एक या एक जोड़ी में मल्टीप्लेक्स किया जाता है, जिसे OneFiberOneSite (एक बेस स्टेशन के लिए एक ऑप्टिकल फाइबर) कहा जाता है। बड़ी संख्या में रंगीन ऑप्टिकल मॉड्यूल की आवश्यकता होती है, जिससे स्थापना, स्पेयर पार्ट्स और रखरखाव में असुविधा हो सकती है। ट्यून करने योग्य ऑप्टिकल मॉड्यूल उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इसलिए, इस परिदृश्य में, OPTICO ग्राहकों को 25GCWDM/DWDMLR/ER, 25GSFP28TUNABLELR/ER प्रदान कर सकता है, तरंग दैर्ध्य O बैंड और C बैंड हो सकता है, साथ ही औद्योगिक निष्क्रिय WDM उत्पाद 5GOMUX, CCWDM और अन्य मॉड्यूल।
बेशक, नेटवर्क को वापस करने का अधिक कुशल तरीका है कि वेव डिवीजन उपकरण को सीधे बेस स्टेशन और DU, अर्थात्, सक्रिय WDM योजना में सिंक करना है, जो लाइव नेटवर्क की 2G/3G/4G सेवाओं के साथ संगत हो सकता है, और अधिक L3 परत सेवा प्रबंधन और अनुकूलन कार्यों को महसूस कर सकते हैं, निश्चित रूप से, जो CAPEX को बढ़ाएगा।
3. बैकप्रॉपैगेशन बैकबोन फाइबर संसाधनों की अत्यधिक कमी
बैक-अप बैकबोन फाइबर संसाधनों की अत्यधिक कमी के मामले में, कई बेस स्टेशनों से ट्रैफ़िक को बैक-अप के लिए एक DU में एकत्रित किया जाना चाहिए, जिसे OneFiberNSites (बेस-स्टेशन) (N बेस स्टेशनों के लिए एक बैकबोन फाइबर) कहा जाता है। यह एक पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट निष्क्रिय WDM योजना है। उदाहरण के लिए, आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला AAWG40 वेवलेंथ 6 बेस स्टेशनों को कवर कर सकता है (प्रत्येक बेस स्टेशन में 3 सेक्टर होते हैं, कुल 18 AAU, 20 तरंगें ऊपर / 20 तरंगें नीचे)। यह टोपोलॉजी है। संरचना PON आधारित ऑप्टिकल निष्क्रिय नेटवर्क के अनुरूप है और पुराने और वर्तमान नेटवर्क ODN नेटवर्क के लाभ को अधिकतम करती है।
वर्तमान में, उद्योग में 0 डिग्री ~ 75 डिग्री के ऑपरेटिंग तापमान रेंज के साथ केवल परिपक्व वाणिज्यिक ग्रेड एडब्ल्यूजी हैं। भविष्य के WDM-PON नेटवर्क और 5G प्रीट्रांसमिशन समाधान में, AWG ऑपरेटिंग तापमान रेंज को औद्योगिक ग्रेड -40 डिग्री ~ 85 डिग्री तक बढ़ाने की आवश्यकता है, जो गर्म और गैर-गर्म पैकेजिंग के लिए अधिक कठोर आवश्यकताओं को आगे बढ़ाता है, और चिप-स्तर गैर-गर्मी एडब्ल्यूजी के लिए आवश्यकताओं को और बढ़ाता है। फिर भी उद्योग सहयोगियों को तोड़ने के लिए कड़ी मेहनत करने की आवश्यकता होती है। यदि औद्योगिक एडब्ल्यूजी अभी भी अपरिपक्व है और स्थापना पर्यावरण वाणिज्यिक ऑपरेटिंग तापमान को पूरा करने के लिए उपयुक्त नहीं है, तो पीएलसीस्प्लिटर पर विचार किया जा सकता है जब लिंक ऑप्टिकल पावर बजट आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। स्प्लिटर उत्पाद वर्तमान में औद्योगिक ऑपरेटिंग तापमान की आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा कर सकते हैं।
P2MP परिदृश्य में, ऑप्टिकल मॉड्यूल 25G CWDM/DWDM LR/ER, 25G SFP28 TUNABLE LR/ER मुख्य रूप से उपयोग किए जाते हैं। तरंग दैर्ध्य O बैंड और C बैंड हो सकता है, और औद्योगिक निष्क्रिय WDM उत्पाद 5G OMUX, CCWDM, आदि। AWG या PLC स्प्लिटर। OPTICO शेन्ज़ेन में सबसे बड़ा PLC स्प्लिटर / FBT कपलर निर्माता है, जो एक पूरी रेंज और विभिन्न प्रकार के अनुकूलित PLC की पेशकश करता है। स्प्लिटर/FBT कपलर/WDM डिवाइस।
चित्र 4:5 G फॉरवर्ड पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट पैसिव WDM स्कीम
निष्कर्ष
5G संचार के इतिहास में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है। बाजार बड़ा और चुनौतीपूर्ण है, और ऑप्टिको ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन के लिए ग्राहकों को अभिनव डिजाइन और समाधान प्रदान करना जारी रखेगा।