ما هي التقنية المفضلة للوصول في 5G Fronthaul و Backhaul؟ بعض الأفكار.

- Jun 04, 2018-

متطلبات الوصول 5G: مقارنة متطلبات الوصول 5G مع الألياف إلى المنزل والوصول إلى الأعمال التجارية ، وهناك بعض الاختلافات الهامة. بادئ ذي بدء ، سيكون هناك متطلبات تأخير صارمة ل 5 G. وتطلب التطبيقات مثل السيارات المستقلة والواقع المعزز الكمون في نطاق واحد من الألف من الثانية ، إلا أن الواجهة الأمامية المتنقلة تضع متطلبات أكثر صرامة لتأخيرها: أقصى تأخير يبلغ 100 ميكروثانية في اتجاه واحد بين رأس الراديو البعيد (RRH) ووحدة النطاق الأساسي (BBU). ثانيًا ، من المرجح أن تكون السعة المطلوبة 10 جيجابت في الثانية أو أعلى مثل 25 غيغابت / ثانية ، على سبيل المثال مطابقة معدلات البت المحددة في المواصفات الأمامية للهاتف المحمول eCPRI. ومن ثم ، فإن متطلبات التأخير والقدرة تختلف اختلافاً جوهرياً عن شبكة النفاذ التي نمتلكها اليوم. نظرًا للقدرة العالية المطلوبة ، يجب أن تكون تكلفة نقطة الوصول أعلى أيضًا. تحدد هذه المعلمات مدى ملاءمة تقنيات الوصول المتاحة.

التوافر العالي لمصادر الألياف: مقارنة تقنيات الوصول المختلفة ، كل ذلك يعود إلى التكلفة وتوافر موارد الألياف. إذا كان هناك العديد من الألياف المتاحة بتكلفة منخفضة ، فإن الألياف المخصصة لكل نقطة وصول هي الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة. هذا الحل دون تنازلات لأنه يوفر أعلى قدرة وأقل تأخير.

أحد الأسباب المهمة للألياف من نقطة إلى نقطة أن تصبح متاحة بشكل كبير هو أن fibrecables أصبحت رخيصة جدا وصغيرة الحجم. على سبيل المثال ، بالمقارنة مع قطر كابل Cat-6 الملتوي (TP) 6 (حوالي 6 ملم) ، يمكن أن يحتوي fibrecable على سبيل المثال 48 ألياف وتكاليف أقل من 4 يورو / متر. وبالتالي ، لا يوجد سبب لإنقاذ أزواج الألياف عند حفر الألياف لمسافة بضعة كيلومترات.

يوضح الشكل توفرًا كبيرًا لمصادر الألياف التي تسمح بوصلات الألياف المخصصة من نقطة إلى نقطة بين BBU و RRH.

موارد ألياف شحيحة: ومع ذلك ، إذا كانت موارد الألياف نادرة ، فإن وضع التكلفة يصبح مختلفًا ويصبح جذابًا تقاسم القدرة في الألياف بين عدة نقاط وصول. قد يحدث هذا على سبيل المثال إذا كانت الشبكة قد بنيت في الأيام الأولى للألياف عندما كان وضع القليل من الألياف أمرًا غير معتاد ، أو إذا كان مشغل الهاتف الجوال يستأجر الألياف لأنها ليست هي المالك للبنية التحتية للنفاذ المادي. المثال الثالث هو كابلات الألياف التي يتم تثبيتها على قمة كابلات الطاقة الكهربائية. عادة ما يكون الحد الأقصى لعدد الألياف في هذه الكابلات محدودة للغاية.

تتيح تقنيات الشبكة البصرية المنفعلة المتعددة (PON) استخدام أحد الألياف أو الفيبر إلى نقطة تقسيم يمكن وضعها بالقرب من المشترك ، مما يؤدي إلى تقسيم القدرة على المشاركة بين عدة نقاط وصول. وبالتالي يتم تقليل عدد الألياف في أجزاء من الشبكة. قد تقوم PON إما بتقسيم سعة الألياف من خلال توفير أطوال موجية لكل نقطة وصول (WDM-PON) ، أو باستخدام تعدد إرسال التقسيم الزمني (مثل متغيرات GPON) التي تقدم فترات زمنية لكل نقطة وصول ، أو يمكن الجمع بين التقنيتين . فائدة إضافية مع GPON هي أنها تمكِّن من توفير عدد أجهزة الإرسال والاستقبال في جانب الخط ، حيث يتم مشاركة جهاز إرسال واستقبال واحد بين نقاط الوصول المختلفة. لتلبية متطلبات الكمون المنخفض للغاية ومتطلبات سعة 10 جيجابت / ثانية (أو أعلى) لـ 5G ، يعتبر WDM-PON مرشحًا جيدًا. يعطي الطول الموجي المخصص لكل نقطة وصول أقل تأخير ويستوفي متطلبات السعة الحالية والمستقبلية. ويختلف هذا الأمر عن GPON حيث يتم تقاسم السعة ، مما يعطي سعة أقل ووقت استجابة أعلى لكل نقطة وصول.

يوضح الشكل تطبيق WDM-PON لتقاسم سعة الألياف. قد يتم بعد ذلك تطبيق أطوال موجية مخصصة لتوصيل BBUs و RRHs.

تقاسم الموارد: التحويل والتجميع والجمع بين الخدمات: لزيادة زيادة الاستخدام ، قد تكون مشاركة الموارد من خلال الطبقة 2 أو الطبقة 3 وطرق التحويل فعالة من حيث التكلفة. يسمح ذلك بتجميع 10 جيجابت / ثانية من الوصول الأمامي إلى أطوال موجية بسرعة 100 جيجابت / ثانية ، ومزيج من خدمات fronthaul و backhaul ضمن نفس الوصلة أو الطول الموجي. نظرًا لمتطلبات وقت الاستجابة المنخفضة جدًا لشبكات واجهة الشبكة 5G ، قد يلزم استخدام تقنيات التبديل الخاصة بالشبكات الحساسة للوقت (TSN) في الواجهة الأمامية. من ناحية أخرى ، فإن خدمات النقل من الممكن أن تؤخر المتطلبات. لتقاسم الموارد بفعالية ، قد تكون الوصلة الوسيطة متعددة الإرسال الإحصائي مع الخدمة الأمامية ذات الأولوية QoS. ويتيح ذلك لكل من استخدام الموارد المرتفعة والخدمات المقدمة من شركة Fronthaul تجربة تأخير أقل من خدمات التوصيل ، مع استيفاء المتطلبات الصارمة.

يوضح الشكل التجميع وسحب المياه باستخدام محولات شبكة حساسة للوقت (TSN) منخفضة الكمون. يمكن تطبيق محولات إيثرنت لتجميع / إلغاء التفاف وصلات الألياف من نقطة إلى نقطة و / أو أطوال موجات WDM-PON و / أو توصيلات الميكروويف بين وحدات BBU و RRH.

إذا لم تتوفر موارد الألياف : قد لا تتوفر موارد الألياف على الإطلاق ، أو تكون مكلفة للغاية في الانتشار. قد يكون هذا على سبيل المثال في مدينة تقع بين مبانٍ يكون فيها الحفر في الشارع مكلفًا للغاية. قد يكون أيضًا الوصول إلى المناطق النائية ذات نقطة الاتصال. قد تكون الوصلات اللاسلكية بالميكروويف أو الروابط اللاسلكية البصرية هي الحل. باستخدام وصلات الميكروويف ، تتوفر سعة 2.5 و 10 جيجابت في الثانية على مسافات أكثر من الكيلومتر. بالنسبة إلى الاتصالات اللاسلكية الضوئية ، يمكن الوصول بسهولة إلى الوصول الاتجاهي الذي يتيح كثافة عالية بين نقاط الوصول ومعدلات البيانات التي تتجاوز 10 غيغابت في الثانية. ومع ذلك يجب أن تبقى المسافة منخفضة (على سبيل المثال أقل من 100 متر) نظرًا لمحدودية الرؤية في الضباب والثلوج وما إلى ذلك. كلما زادت سعة السعة ، زادت أهمية مشاركة السعة بكفاءة ، وتحفيز استخدام تبديل Ethernet أو IP / حلول توجيه MPLS.







زوج من:هوائي الموزعة نظم (DAS) السوق قيمتها 10.78 بیلیون دولاراً قبل عام 2022 في المادة التالية :الألياف البصرية مكونات السوق عن طريق أجهزة الإرسال والاستقبال ، والكابلات ، ومكبرات الصوت ، موصلات - 2023