Aplikasi Teknologi CWDM dalam Pembinaan Stesen Pangkalan 5G

Operator kini boleh membina stesen pangkalan 5G dalam dua mod, D-RAN dan C-RAN, untuk pelaksanaan. Bagi merealisasikan fungsi perkongsian kumpulan sumber dan penjadualan fleksibel, operator komunikasi biasanya memilih mod C-RAN untuk melaksanakan stesen pangkalan 5G. Peranti BBU 5G terletak di beberapa bilik lapisan pengagregatan, dan sejumlah besar sumber kabel gentian optik diperlukan untuk sistem Fronthaul dari AAU (Unit Pemprosesan Antena Aktif) stesen pangkalan kepada peranti BBU (unit jalur asas) lapisan pengagregatan. Pemilihan penyelesaian teknologi fronthaul 5G akan secara langsung mempengaruhi pelaburan pembinaan rangkaian dan kecekapan pelancaran stesen pangkalan. Pembangunan dan penggunaan teknologi Pemultipleksan Bahagian Panjang Gelombang Kasar (CWDM) boleh mengurangkan masalah kekurangan sumber kabel optik dalam sistem fronthaul 5G dengan ketara.

Pengenalan kepada Penyelesaian Pembinaan Rangkaian Penghantaran 5G

Sebagai contoh, dengan mengambil penyelesaian STN, rangkaian pembawa 5G menggunakan pembawa bersepadu, dan perkhidmatan perniagaan bersepadu serantau 5G mengakses stesen pangkalan 4G asal di kawasan tersebut, sebelum beralih secara beransur-ansur kepada peralatan baharu sebagai pembawa. Peralatan lama dipindahkan untuk digunakan di kawasan bukan 5G (diutamakan kawasan terpencil). Penggunaan C-RAN boleh meningkatkan kecekapan pembawa. Menggalakkan pemusatan BBU, menggunakan peralatan A baharu yang dibina di bilik komputer titik akses, dan menerima pakai sepenuhnya peralatan ER/B/A baharu. Peralatan A baharu mestilah ber gelung 100%. Pada peringkat awal, gunakan rangkaian pautan 10GbE, dan pada peringkat seterusnya, kapasiti diperluas mengikut trafik sebenar. Selepas trafik puncak huluan ialah ≥60G, pautan 50GbE dan 100GbE digunakan.

Rangkaian pembawa 5G secara amnya mengikut seni bina rangkaian pembawa 4G sedia ada dan menyokong seni bina rangkaian fleksibel dua dan tiga lapisan yang lengkap. IPRAN masih menggunakan struktur rangkaian tiga lapisan: lapisan teras (lapisan peranti ER), lapisan pengagregatan (lapisan peranti B) dan lapisan akses. Lapisan teras dibahagikan lagi kepada lapisan ER wilayah, lapisan ER metropolitan dan lapisan ER pengagregatan. Pada masa ini, pengendali komunikasi menggunakan terutamanya skim D-RAN (Rangkaian Akses Radio Teragih) dan C-RAN (Rangkaian Akses Radio Berpusat) untuk melaksanakan pembinaan 5G, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. 

Antaranya, skim penggunaan C-RAN ialah skim penggunaan stesen pangkalan 5G utama yang diterima pakai oleh pengendali komunikasi, dengan peranti AAU diedarkan di setiap stesen pangkalan dan peranti BBU digunakan secara berpusat di pejabat pengagregatan, manakala peranti BBU merealisasikan pemulangan trafik rangkaian teras 5G melalui peranti A2. dan antara muka eCPRI bagi Pemultipleksan Pembahagian Panjang Gelombang Kasar (CWDM) pasif digunakan antara peranti Frekuensi Radio AAU dan peranti BBU untuk menyediakan kadar fronthaul 25Gbps.

Penyelesaian Aplikasi Rangkaian Peralatan WDM Pasif

Dalam skim penggunaan C-RAN, rangkaian STN akses backhaul tapak 5G dan peralatan BBU perlu diakses melalui peralatan A, kemudian disambungkan kepada peralatan B. Peralatan A biasanya digunakan di bilik yang sama dengan BBU. Mengikut keperluan lebar jalur stesen pangkalan, fronthaul peralatan AAU tapak 5G boleh memilih dua skim berikut secara fleksibel untuk pembinaan rangkaian pembawa penghantaran, bagi memastikan keperluan pembinaan 5G. 

Penyelesaian pertama ialah membina kabel optik masuk baharu, menggunakan modul optik dua arah gentian tunggal atau gentian dwi modul optik dua hala. Penyelesaian kedua ialah menggunakan penyelesaian pemultipleksan pembahagian panjang gelombang pasif berasaskan CWDM untuk menjimatkan kabel optik. Secara amnya, 5G BBU kebanyakannya digunakan secara berpusat, manakala penggunaan teragih boleh dipertimbangkan bagi keadaan apabila sumber seperti kabel optik tidak mencukupi atau terdapat faktor lain yang mengehadkan. Peralatan A lapisan akses digunakan di bilik peralatan titik akses dalam mod C-RAN, dan BBU serta peralatan A pada peringkat awal kebanyakannya disambungkan antara satu sama lain menggunakan port optik 10GbE. 5G BBU dipusatkan di titik akses perkhidmatan bersepadu dan titik pemusatan BBU, dan mod perkongsian biasa adalah seperti berikut

(1) Dengan lebar jalur pembawa NR 3.5G 100MHz, antara muka fronthaul antara 5G BBU dan AAU tunggal memerlukan antara muka eCPRI 1x25GE dan tidak menyokong penggabungan berantai.

(2) Untuk lebar jalur 200MHz 3.5G NR, antara muka 2x25GE eCPRI diperlukan untuk antara muka fronthaul, dan penggandaan bersiri tidak disokong.

(3) Lebar jalur 50MHz 2.1G NR memerlukan antara muka CPRI 1x10GE untuk antara muka fronthaul dan menyokong sehingga dua tahap lata.

Fronthaul 5G AAU tidak menyokong penyusunan berantai, dan keperluan kelewatan fronthaul adalah kurang daripada 100us. Rangkaian IP RAN akses backhaul tapak 5G memerlukan peralatan BBU diakses melalui peralatan A dan kemudian disambungkan kepada peralatan B. Peralatan A biasanya digunakan bersama BBU di dalam bilik yang sama.  Fronthaul tapak 5G akan memilih dua skim berikut untuk membina rangkaian pembawa berdasarkan keperluan lebar jalur stesen pangkalan bagi memenuhi keperluan pembinaan 5G

（1） Bina kabel optik masuk baharu, menggunakan modul optik dua arah gentian tunggal atau modul optik dua arah gentian dwi

  (2）Gunakan penyelesaian pembahagian panjang gelombang pasif berdasarkan CWDM untuk menjimatkan kabel optik

Apabila pengendali membina rangkaian fronthaul 5G secara besar-besaran, bagi menjimatkan sumber gentian, sejumlah besar peralatan cahaya warna pasif pemultipleksan pembahagian panjang gelombang kasar digunakan untuk merealisasikan pembawa 3 saluran fronthaul 5G. Pada masa ini, penyelesaian pembahagian panjang gelombang yang matang terutamanya merangkumi penyelesaian WDM pasif berdasarkan CWDM, yang menggunakan peranti CWDM 6 gelombang secara berpasangan untuk merealisasikan penghantaran dan capaian peranti AAU dan peranti BBU.

The modul optik menggunakan modul optik berwarna. Modul optik dwi-teras dan keperluan teras gentian, seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 1. Apabila menggunakan sistem pemultipleksan pembahagian panjang gelombang pasif 6-gelombang, satu set sistem WDM pasif 6-gelombang menyokong 3 peralatan AAU/RRU. Berdasarkan pertimbangan rangka bersama BBU S111 2.1G DSS + NR 3.5G (200M), satu BBU memerlukan 3 set sistem pemultipleksan pembahagian panjang gelombang pasif 6-gelombang.

Keperluan susun atur gentian optik untuk Peralatan CWDM di pejabat pusat akses: perhatian harus diberikan kepada jejari lenturan gentian optik antara muka, jika tidak, kerosakan akan berlaku, yang mengakibatkan kehilangan gentian yang berlebihan dan menjejaskan penghantaran. Jejari kelengkungan pada bahagian lenturan kabel gentian optik hendaklah tidak kurang daripada 38-40mm.

Kabel sambungan gentian optik hendaklah dilindungi oleh sarung atau alur wayar pada dulang kabel. Bahagian yang tidak mempunyai perlindungan sarung hendaklah diikat dengan pengikat fleksibel, dan ikatan itu tidak boleh diketatkan terlalu kuat. Kabel gentian optik berjalin hendaklah lurus di atas dulang kabel tanpa lilitan yang ketara. Semua gentian tampalan dilabel mengikut spesifikasi, yang memudahkan penyelenggaraan stesen pangkalan dan memastikan operasi peralatan stesen pangkalan yang selamat.

Kesimpulan

Dengan pertumbuhan pesat trafik rangkaian 5G, permintaan terhadap pembawa fronthaul 6 saluran 25 Gbit/s semakin ketara. Teknologi CWDM menggunakan gentian yang sama untuk membolehkan dua atau lebih isyarat panjang gelombang optik menghantar maklumat secara serentak melalui saluran optik yang berbeza, dengan memultiplekskan jarak spektrum rapat bagi gentian individu untuk mencapai prestasi penghantaran terbaik dengan serakan atau pelemahan minimum, sekali gus mengurangkan jumlah gentian yang diperlukan pada kapasiti penghantaran maklumat yang ditetapkan.

Sistem CWDM dapat meningkatkan kapasiti penghantaran gentian optik dengan ketara, meningkatkan penggunaan sumber gentian, merealisasikan akses berkualiti tinggi dan stabil kepada sistem fronthaul antara peralatan AAU stesen pangkalan 5G dan peralatan BBU pejabat akses, menyediakan penyelesaian penghantaran fronthaul 5G yang cekap untuk penggunaan C-RAN rangkaian 5G, serta menjimatkan sejumlah besar gentian akses dan kos operasi. QSFPTEK boleh menyediakan penyelesaian telekomunikasi profesional dengan pengalaman kami yang luas. Anda juga boleh mendapatkan modul optik dan kabel gentian optik di QSFPTEK, sila berunding melalui [email protected].