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无线的5G发展好,有线的光纤少不了!
作者:admin    发布于:2019-11-06 09:42:27    文字:【】【】【

随时在线已成为现代日常生活的必须。人们已经习惯于随时随地接打电话、发送电子邮件或观看视频。人类社会正在进入更加先进、更加高速的网络互连的5G时代,一切可能远超我们的想象。如在人口密集的地区以更快的速率传输数据,实时连接到云端进行高清视频的播放,利用高清VR和AR进行互动,仿佛千里之外的交流对象就在身边。此外,5G还能支持大规模的物联网(IoT),从家用电器、无人机,汽车到工业设备等都将连接至网络。最具吸引力,也最具挑战的5G应用是支持类似远程医疗和自动驾驶,这些应用场景对网络有超低延迟和高可靠性要求。

实现5G的这些功能,对网络的覆盖和性能要求更高。如果无线网络性能不佳,将给用户带来很大的不便,比如说在高清视频播放时出现缓冲和卡顿。而在另外一些应用中,由网络性能带来的风险将会变得更高。试想一下,自动驾驶汽车在行进过程中必须保持与网络的随时链接,在出现危险情况时要保证信号能最低时延的传输,才能避免事故发生;而当医生通过远程操作医疗器械进行挽救生命的手术时,无线网络更加没有出错的余地。

实现5G的这些功能,对网络的覆盖和性能要求更高。如果无线网络性能不佳,将给用户带来很大的不便,比如说在高清视频播放时出现缓冲和卡顿。而在另外一些应用中,由网络性能带来的风险将会变得更高。试想一下,自动驾驶汽车在行进过程中必须保持与网络的随时链接,在出现危险情况时要保证信号能最低时延的传输,才能避免事故发生;而当医生通过远程操作医疗器械进行挽救生命的手术时,无线网络更加没有出错的余地。

目前,3/4G网络需要每隔数公里设置一座宏基站,宏基站通常部署在高塔上或建筑物的屋顶。在宏基站网络中,有些区域由于信号受到阻挡,网络覆盖往往存在盲点,因此需要额外部署小型基站,来填补或增强对用户的覆盖。

5G比4G需要更大量光纤的支持

为了实现比3/4G更高的带宽和更快的网络速率,5G网络因为采用了更高频率的电磁波,但随之而来的缺点是单个基站覆盖的面积会减小。在一个城市中,如果实现和4G同样的覆盖效果,需要更多数量的基站,可能需要每隔200~300米或更短的距离部署5G基站,在某些热点地区,甚至不到100米就要部署小基站,因此5G是高密度组网以及更多的基站站型的立体网。实现这样的组网功能,需要更多的光缆把基站接入到网络中。

另一方面, 5G采用的高频段,更小蜂窝覆盖,密集基站,为站址选择和基站设备安装条件带来更大的困难,所以采用AUU拉远,BBU(DU)集中模式更具有网络建设优势,即CRAN模式。这将成为5G无线接入网的主要架构。和传统的分布式基站模式,即DRAN模式相比,AAU到BBU距离,即光缆的拉远距离从上百米增加到几公里,甚至十几公里,单个基站需要的光纤数量将成倍的增加。

综合上面两个因素,5G的基站密度比4G有大幅增加,采用CRAN为主的模式下,单基站的光纤需求也比传统DRAN模式增加。因此5G网络的建设,需要更多光纤的部署来实现无线网络的更好覆盖。

目前,3/4G网络需要每隔数公里设置一座宏基站,宏基站通常部署在高塔上或建筑物的屋顶。在宏基站网络中,有些区域由于信号受到阻挡,网络覆盖往往存在盲点,因此需要额外部署小型基站,来填补或增强对用户的覆盖。

高可靠的5G 网络需要高性能的光纤

5G的高带宽低时延要求对光纤网络的结构提出挑战,光纤基础设施架构、功能、拓扑和光纤类型都将发生变化。光纤基础网络架构分为核心层、汇聚层和接入层,其中,5G承载网络的接入层由主干光缆、配线光缆和引入光缆构成,方便快捷的接入层有利于低成本、高带宽业务的快速接入和开通。

典型的接入层光缆拓扑包括点到点、接入主干链和主干环等。4G网络建设时接入主干光缆的典型纤芯数量为144/288芯,配线段光缆的典型纤芯数量为12 /24芯。在CRAN架构下,由于BBU被拉远集中放置到较远的综合接入机房,导致主干光缆的光纤芯数随基站数量的增加而快速消耗,需要增加主干环的光缆数量,或一次性铺设576芯甚至更大芯数的光缆。多根光缆或大芯数光缆在有限的管道资源内布放,会带来光纤尺寸和弯曲性能等挑战。

而且,5G的宏基站的建设数量将比4G翻倍,小站的数量又将是宏基站的数倍,其中绝大多会被安置于商务区及人口稠密的住宅区,火车站,机场,体育馆,这些应用场景常常需要在有限的空间完成对设备和光缆的部署。具有抗弯能力的光纤,为复杂网络环境下的安装部署提供良好的质量保障,同时降低网络建设成本及人工需求。

抗弯与低损耗性能兼具的光纤

MF-28 Ultra是康宁公司近年来推出的一款新型光纤,这种光纤完全符合ITU-T的G652.D和G657.A1规范要求,可全面兼容之前的标准单模光纤,能够和前期敷设的Corning SMF-28e和SMF-28e+光纤可以完美互相熔接。

SMF-28 Ultra具有三个优势:首先,SMF-28 Ultra光纤的衰减性能比G.652.D典型光纤低10%,给网络带来额外的冗余和维护空间;第二,SMF-28 Ultra光纤的宏弯弯曲损耗要低10倍,10mm半径宏弯损耗表现也比G.657.A1标准提高50%,更好的弯曲性能有助于更灵活的光缆结构设计和更可靠的网络性能。最后,该光纤满足弯曲性能且模场直径为9.2μm,这与当前市场上大多数标准单模光纤的模场直径一致,从而实现与现有网络的无缝兼容(通常情况下,为获得 较好的抗弯性能,G.657系列光纤的模场直径是8.6um左右,模场直径和常规G.652D的差异会带来熔接损耗的增加)

SMF-28 Ultra光纤是优于G.657.A1标准弯曲性能,使光缆的设计人员能设计出更小更轻的光缆,占用的管道空间更小,空中架设重量更轻,将安装和维护中出现的弯曲导致的重复工作量降至最低,从而缩短架设时间,为5G的快速可靠部署提供支持。

200微米小芯径光纤

为了实现更高密度的光缆,占用更小的管道资源,2015年初,康宁又发布了Ultra200光纤。SMF-28 Ultra200是业界第一款将小尺寸外径,9.2微米模场直径,低损耗,G.657A1抗弯性能融为一体的高性能光纤,完全兼容G.652D光纤。该光纤的玻璃部分(光纤纤芯和包层)和SMF-28 Ultra 一致,通过使用更先进的涂层技术,在保证产品性能的前提下实现了更小外径(200um)。能够提高管线利用率,更小的外径实现最小的占用面积,为5G等新型网络需要大量光纤的部署的场景提供了创新的解决方案。

5G的未来和康宁的联系

5G移动通信提供的高带宽和无所不在的海量链接将生成巨大的数据流量,而5G需要借助光纤来传输这些数据。尽管全球各地的运营商都将有自己的部署方法,但是它们都不约而同地将光纤作为首选介质。康宁在光纤以及光连接领域的领导者地位将有助于实现接入点的快速部署,更好地服务于全新的5G基站。通信网络一直在不断向前发展和演变,并且正在逐步改变我们的世界以及我们沟通的方式。

1970年,康宁发明了世界上第一根低损耗光纤,由此确立起康宁在光纤领域的创新和市场领导者地位。如今,康宁已制造出超过十亿芯公里的光纤,随着5G技术的普及,康宁依靠创新的产品与服务,紧跟网络不断变迁的步伐,努力为下一波网络基础设施建设贡献力量。

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