Τα καλώδια οπτικής ίνας έχουν γίνει ένα από τα σημεία κλειδί στον ανταγωνισμό 5G. Ξέρει ότι τα δίκτυα 5G θα προσφέρουν καταναλωτικών ταχύτητα και χαμηλός-λανθάνουσας κατάστασης τις υπηρεσίες με τις πιό αξιόπιστες και ισχυρότερες συνδέσεις. Αλλά για να κάνουν αυτό να συμβεί, περισσότεροι σταθμοί βάσης 5G πρέπει να χτιστούν λόγω της υψηλότερης ζώνης συχνότητας 5G και της περιορισμένης κάλυψης δικτύων. Και έχει υπολογίσει ότι ως το 2025, ο συνολικός αριθμός των σφαιρικών σταθμών βάσης 5G θα φθάσει σε 6,5 εκατομμύρια, τα οποία υποβάλλουν τις υψηλότερες απαιτήσεις για την απόδοση και την παραγωγή καλωδίων οπτικής ίνας.
Αυτήν την περίοδο, υπάρχουν ακόμα μερικές αβεβαιότητες στις δικτυακές αρχιτεκτονικές 5G και η επιλογή των τεχνικών λύσεων. Αλλά στο βασικό φυσικό στρώμα, τα καλώδια ινών 5G πρέπει να ικανοποιήσουν και την τρέχουσα εφαρμογή και τις μελλοντικές αναπτυξιακές ανάγκες. Ο ακόλουθος είναι πέντε τύποι καλωδίων οπτικής ίνας που απευθύνουν τα προβλήματα στα δίκτυα 5G που χτίζονται μέχρι ενός ορισμένου βαθμού.
1. Αναίσθητη οπτική ίνα κάμψεων για τους εύκολους σταθμούς βάσης μικροϋπολογιστών 5G εσωτερικούς
Οι πυκνές συνδέσεις ινών μεταξύ των ογκωδών νέων μακρο σταθμών βάσης 5G και των εσωτερικών σταθμών βάσης μικροϋπολογιστών είναι η κύρια πρόκληση στις κατασκευές δικτύων πρόσβασης 5G. Τα σύνθετα περιβάλλοντα τηλεγράφησης, ειδικά η εσωτερική ίνα που τηλεγραφούν, και οι περιορισμένες απαιτήσεις αιτήματος διαστήματος και κάμψεων υψηλές για την ίνα κάμπτουν την απόδοση. Η υποχωρητική ITU G.657.A2/B2/B3 οπτικής ίνας έχει τη μεγάλη κάμψη-βελτιωμένη απόδοση, η οποία μπορεί να συρραφθεί και να καμφθεί γύρω από τις γωνίες χωρίς θυσία της απόδοσης.
Πολλοί κατασκευαστές ινών έχουν αναγγείλει τα κάμψη-αναίσθητα καλώδια ινών (BIF) με τη χαμηλή απώλεια για να εξετάσουν τέτοια προβλήματα στις εσωτερικές εφαρμογές 5G.
| Επιχείρηση | Όνομα προϊόντων | Πρότυπα ITU | Ακτίνα κάμψεων (1 στροφή γύρω από mandrel) |
Προκληθείσα μείωση (DB) |
| Corning | Ίνα ClearCurve LBL | G.652.D, G.657.A2/B2 | 7,5 χιλ. | ≤ 0,4 |
| YOFC | Υπερβολικό BIF EasyBand® | G.652.D, G.657.B3 | 5 χιλ. | ≤ 0,15 |
| Ομάδα Prysmian | Ίνα BendBright XS | G.652.D, G.657.A2/B2 | 7,5 χιλ. | ≤ 0,5 |
Σημείωση: Η προκληθείσα μείωση προκαλείται λόγω της ίνας που τυλίγεται γύρω από mandrel μιας συγκεκριμένης ακτίνας.
2. OM5 πολλαπλού τρόπου ίνα που εφαρμόζεται στα κεντρικά δίκτυα 5G
5G οι φορείς παροχής υπηρεσιών πρέπει επίσης να εστιάσουν στην κατασκευή δικτύων οπτικών ινών των κέντρων δεδομένων όπου το περιεχόμενο αποθηκεύεται. Αυτή τη στιγμή, η ταχύτητα μετάδοσης των κέντρων δεδομένων εξελίσσεται από 10G/25G, 40G/I00G σε 25G/I00G, 200G/400G, τα οποία υποβάλλουν τις νέες απαιτήσεις για τις πολλαπλού τρόπου οπτικές ίνες που χρησιμοποιούνται για τη διασύνδεση μέσα στα κέντρα δεδομένων. Η πολλαπλού τρόπου ανάγκη οπτικών ινών στο συμβατό σύστημα με τα υπάρχοντα πρότυπα Ethernet, καλύπτει τις μελλοντικές βελτιώσεις στην υψηλότερη ταχύτητα όπως 400G και 800G, να πολλαπλασιάσει πολυ-μήκους κύματος υποστήριξης τεχνολογίες όπως SWDM και BiDi, και πρέπει επίσης να παρέχει την άριστη κάμπτοντας αντίσταση για να προσαρμοστεί στα πυκνά κέντρα δεδομένων τηλεγραφώντας τα σενάρια.
Σχήμα 1: OM5 ίνα στις εφαρμογές 100G BiDi και 100G SWDM
Υπό τέτοιους όρους, η νέα ευρυζωνική πολλαπλού τρόπου ίνα OM5 γίνεται η επιλογή δυναμικής ζώνης για τις κατασκευές κέντρων δεδομένων. OM5 η ίνα επιτρέπει στα πολλαπλάσια μήκη κύματος για να διαβιβαστεί ταυτόχρονα κοντά σε 850 NM σε 950 NM. Με την υιοθέτηση της διαμόρφωσης PAM4 και WDM της τεχνολογίας, η οπτική ίνα OM5 είναι σε θέση να υποστηρίξει 150 μέτρα στα συστήματα μετάδοσης 100Gb/s, 200Gb/s, και 400Gb/s, και να εξασφαλίσει τη δυνατότητα των μελλοντικών δικτύων μετάδοσης κοντός-απόστασης και μεγάλης ταχύτητας, που κάνουν το βέλτιστη επιλογή για τις κεντρικές συνδέσεις δια--στοιχείων στο πλαίσιο του περιβάλλοντος 5G.
| Τύπος ινών | Αποτελεσματικό εύρος ζώνης (MHz.km) | Πλήρες εύρος ζώνης εγχύσεων (MHz.km) | |||
| Τύπος ινών | 850nm | 953nm | 850nm | 953nm | 1310nm |
| OM3 | >2000 | / | >1500 | / | >500 |
| OM4 | >4700 | / | >3500 | / | >500 |
| OM5 | >4700 | / | >3500 | 1850 | >500 |
Εδώ είναι μια σύγκριση του μήκους συνδέσεων OM5 και άλλης πολλαπλού τρόπου ίνας πέρα από το μήκος κύματος 850nm.
| Μήκος κύματος μήκους (μ) @850nm συνδέσεων | |||||||
| Τύπος ινών | 10gbase-SR | 25gbase-SR | 40GBASE-SR4 | 100GBASE-SR4 | 400GBASE-SR16 | 400GBASE-SR8 | 400GBASE-SR4.2 |
| OM3 | 300 | 70 | 100 | 70 | 100 | 70 | 70 |
| OM4 | 550 | 100 | 150 | 100 | 150 | 100 | 100 |
| OM5 | 550 | 100 | 150 | 100 | 150 | 100 | 150 |
3. Οι οπτικές ίνες διαμέτρων μικρού επιτρέπουν την υψηλότερη πυκνότητα ινών
Λόγω των σύνθετων περιβαλλόντων επέκτασης του στρώματος πρόσβασης ή του στρώματος συνάθροισης των δικτύων φορέων 5G, είναι εύκολο να αντιμετωπιστούν τα προβλήματα όπως τους περιορισμένους υπάρχοντες πόρους σωληνώσεων καλωδίων. Να εξασφαλίσει το περιορισμένο διάστημα μπορεί να κρατήσει περισσότερες οπτικές ίνες, οι κατασκευαστές καλωδίων δουλεύουν σκληρά για να μειώσουν το μέγεθος και τη διάμετρο των δεσμών καλωδίων. Παραδείγματος χάριν, πρόσφατα η ομάδα Prysmian έχει εισαγάγει το BendBright XS 180µm single-mode ίνα για να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις τεχνολογίας 5G. Αυτή η καινοτόμος οπτική ίνα επιτρέπει στους σχεδιαστές καλωδίων για να προσφέρει τις έντονα μειωμένες διαστάσεις καλωδίων ακόμα κρατώντας τη διάμετρο γυαλιού 125µm.
Σχήμα 2: Ίνα BendBright XS 180µm Prysmian
Ομοίως, με τις ίδιες αρχές, Corning έχει εισαγάγει την ίνα smf-28 εξαιρετικά 200 που επιτρέπει στους κατασκευαστές καλωδίων ινών για να ξυρίσει 45 μικρά από τα προηγούμενα πάχη επιστρώματος καλωδίων, που πηγαίνουν από 245 μικρά κάτω σε 200 μικρά, για να επιτύχει μια μικρότερη γενική εξωτερική διάμετρο. Και YOFC, ένας άλλος κατασκευαστής οπτικής ίνας, παρέχει επίσης την συν-μίνι 200μm μειωμένη διάμετρο EasyBand που κάμπτει την αναίσθητη ίνα για τα δίκτυα 5G, τα οποία μπορούν να μειώσουν τη διάμετρο καλωδίων από 50% και να αυξήσουν σημαντικά την πυκνότητα ινών στις σωληνώσεις σε σύγκριση με τις κοινές οπτικές ίνες.
4. Η ίνα ULL με τη μεγάλη αποτελεσματική περιοχή μπορεί να επεκτείνει το μήκος συνδέσεων 5G
5G οι κατασκευαστές ινών ερευνούν ενεργά τις εξαιρετικά low-loss τεχνολογίες οπτικής ίνας (ULL) για να επεκτείνουν την προσιτότητα ινών καθ' όσο είναι δυνατό. Η οπτική ίνα G.654.E είναι ένας τέτοιος τύπος καινοτόμου ίνας 5G. Διαφορετική από κοινό G.652.D η ίνα που χρησιμοποιείται συχνά σε 10G, 25G, και 100G, ίνα theG.652.E έρχεται με μια μεγαλύτερη αποτελεσματική περιοχή και υπερβολικά χαμηλά χαρακτηριστικά γνωρίσματα απώλειας, οι οποίες μπορούν σημαντικά να μειώσουν τη μη γραμμική επίδραση της οπτικής ίνας και να βελτιώσουν το OSNR που επηρεάζονται εύκολα από το υψηλότερο σχήμα διαμόρφωσης σημάτων στις συνδέσεις 200G και 400G.
| Ταχύτητα (BPS) | 40G | 100G | 400G | 400G |
| Τύπος ινών | κοινό G.652 | low-loss G.652 | low-loss G.652 | καινοτόμο G.654.E |
| Μέγιστη ικανότητα (Tbs) | 3.2 | 8 | 20 | 20 |
| Απόσταση ηλεκτρονόμων ορίου (χλμ) | 6000 | 3200 | <800> | <2000> |
| Χαρακτηριστική μείωση συνδέσεων (dB/km) | 0,21 | 0,20 | 0,20 | 0,18 |
| Αποτελεσματική περιοχή ινών (µm ²) | 80 | 80 | 80 | 130 |
Με τη συνεχή αύξηση της ταχύτητας μετάδοσης και της ικανότητας του κεντρικού δικτύου 5G και το καλυμμένο κέντρο δεδομένων, τα καλώδια οπτικών ινών όπως αυτό θα απαιτηθούν περισσότερο. Έχει πει ότι η ίνα TXF του πιό πρόσφατου Corning, ένας τύπος ίνας G.654.E, έρχεται με τις ικανότητες υψηλός-στοιχείο-ποσοστού και την εξαιρετική προσιτότητα, ικανές να βοηθήσουν τους φορείς εκμετάλλευσης δικτύου να εξετάσουν τις αυξανόμενες απαιτήσεις εύρους ζώνης χαμηλώνοντας τις γενικές δαπάνες δικτύων τους. Πρόσφατα, Infinera και Corning έχουν επιτύχει 800G σε 800km χρησιμοποιώντας αυτήν την ίνα TXF, η οποία παρουσιάζει ότι αυτή η ίνα αναμένεται για να προσφέρει τις άριστες μεγάλης απόστασης λύσεις μετάδοσης για την επέκταση δικτύων 5G.
5. Καλώδιο οπτικής ίνας για τη γρηγορότερη εγκατάσταση δικτύων 5G
5G η επέκταση δικτύων καλύπτει και τα εσωτερικά και υπαίθρια σενάρια, η ταχύτητα εγκαταστάσεων είναι ένας παράγοντας που απαιτείται για να εξετάσει. Το πλήρης-ξηρό οπτικό καλώδιο που χρησιμοποιεί την ξηρά τεχνολογία νερό-φραξίματος είναι σε θέση να βελτιώσει την ίνα συνδετικός την ταχύτητα κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης καλωδίων. Τα αέρας-ανθισμένα καλώδια μικροϋπολογιστών είναι συμπαγή και ελαφριά και περιέχουν την υψηλή πυκνότητα ινών για να μεγιστοποιήσουν την αρίθμηση ινών. Αυτός ο τύπος καλωδίου είναι εύκολο να εγκατασταθεί στους μακρύτερους αγωγούς με τις πολλαπλάσια κάμψεις και undulations, και μπορεί να σώσει στο χρόνο εργατικού δυναμικού & εγκαταστάσεων και τη βελτιωμένη αποδοτικότητα εγκαταστάσεων μέσω των μεθόδων εγκαταστάσεων φυσήγματος. Για την υπαίθρια επέκταση καλωδίων ινών, μερικά αντιτρωκτικά και οπτικά καλώδια αντι-πουλιών πρέπει επίσης να χρησιμοποιηθούν.