5 أنواع من الألياف الضوئية لشبكات 5G

June 23, 2022
آخر أخبار الشركة [#varname#]

أصبحت كابلات الألياف الضوئية إحدى النقاط الرئيسية في مسابقة الجيل الخامس.من المعروف أن شبكات 5G ستوفر للمستهلكين خدمات عالية السرعة وزمن انتقال منخفض مع اتصالات أكثر موثوقية وأقوى.ولكن لتحقيق ذلك ، يجب بناء المزيد من محطات 5G الأساسية نظرًا لارتفاع نطاق تردد 5G وتغطية الشبكة المحدودة.وتشير التقديرات إلى أنه بحلول عام 2025 ، سيصل العدد الإجمالي لمحطات 5G الأساسية العالمية إلى 6.5 مليون ، مما يضع متطلبات أعلى لأداء وإنتاج كبلات الألياف الضوئية.

حاليًا ، لا تزال هناك بعض الشكوك في معماريات شبكات 5G واختيار الحلول التقنية.ولكن في الطبقة المادية الأساسية ، يجب أن تلبي كابلات الألياف 5G كلاً من التطبيق الحالي واحتياجات التطوير المستقبلية.فيما يلي خمسة أنواع من كابلات الألياف الضوئية التي تعالج المشاكل في شبكات 5G المبنية إلى حد ما.

1. ثني الألياف الضوئية غير الحساسة لمحطات قاعدة صغيرة داخلية سهلة 5G

تمثل اتصالات الألياف الكثيفة بين محطات القاعدة الكبيرة الضخمة الجديدة لشبكات الجيل الخامس والمحطات القاعدية الدقيقة الداخلية التحدي الرئيسي في إنشاءات شبكة الوصول إلى الجيل الخامس.تتطلب بيئات الكابلات المعقدة ، وخاصة كابلات الألياف الداخلية ، والمساحة المحدودة والانحناء متطلبات عالية لأداء انحناء الألياف.يتمتع المتوافق مع الألياف الضوئية ITU G.657.A2 / B2 / B3 بأداء رائع محسن للثني ، والذي يمكن تدبيسه وثنيه حول الزوايا دون التضحية بالأداء.

أعلن العديد من مصنعي الألياف عن كابلات ألياف غير حساسة للانحناء (BIF) مع فقد منخفض لمعالجة مثل هذه المشاكل في تطبيقات 5G الداخلية.

شركة اسم المنتج معايير الاتحاد الدولي للاتصالات بيند الشعاع
(1 لف مغزل)
التوهين المستحث
(ديسيبل)
كورنينج ألياف ClearCurve LBL G.652.D، G.657.A2 / B2 7.5 ملم ≤ 0.4
YOFC EasyBand® Ultra BIF G.652.D، G.657.B3 5 ملم ≤ 0.15
مجموعة بريسميان ألياف BendBright XS G.652.D، G.657.A2 / B2 7.5 ملم ≤ 0.5
 

ملاحظة: يحدث التوهين المستحث بسبب التفاف الألياف حول مغزل بنصف قطر معين.

2. ألياف OM5 متعددة الأوضاع مطبقة على شبكات 5G الأساسية

يتعين على مزودي خدمة 5G أيضًا التركيز على بناء شبكة الألياف الضوئية لمراكز البيانات حيث يتم تخزين المحتوى.في الوقت الحاضر ، تتطور سرعة إرسال مراكز البيانات من 10G / 25G ، 40G / I00G إلى 25G / I00G ، 200G / 400G ، مما وضع متطلبات جديدة للألياف الضوئية متعددة الأوضاع المستخدمة للتوصيل البيني داخل مراكز البيانات.تحتاج الألياف الضوئية متعددة الأوضاع إلى التوافق مع معيار Ethernet الحالي ، وتغطي الترقيات المستقبلية إلى سرعة أعلى مثل 400G و 800 G ، وتدعم تقنيات تعدد الإرسال متعدد الأطوال الموجية مثل SWDM و BiDi ، وتحتاج أيضًا إلى توفير مقاومة انحناء ممتازة للتكيف مع كابلات مراكز البيانات الكثيفة سيناريوهات.

5 أنواع من الألياف الضوئية لشبكات 5G

الشكل 1: ألياف OM5 في تطبيقات 100G BiDi و 100 G SWDM

في ظل هذه الظروف ، تصبح الألياف متعددة الأوضاع الجديدة ذات النطاق العريض OM5 هي خيار النقطة الفعالة لإنشاءات مركز البيانات.تسمح ألياف OM5 بنقل أطوال موجية متعددة في وقت واحد بالقرب من 850 نانومتر إلى 950 نانومتر.من خلال اعتماد تعديل PAM4 وتقنية WDM ، فإن الألياف الضوئية OM5 قادرة على دعم 150 مترًا في أنظمة نقل بسرعة 100 جيجابت / ثانية و 200 جيجابت / ثانية و 400 جيجابت / ثانية ، وضمان قدرة شبكات النقل ذات المسافات القصيرة وعالية السرعة في المستقبل ، مما يجعلها الخيار الأمثل للاتصالات داخل مركز البيانات في بيئة 5G.

 

 

 

نوع الألياف عرض النطاق الترددي الفعال (MHz.km) عرض النطاق الترددي للحقن الكامل (MHz.km)
نوع الألياف 850 نانومتر 953 نانومتر 850 نانومتر 953 نانومتر 1310 نانومتر
OM3 > 2000 / > 1500 / > 500
OM4 > 4700 / > 3500 / > 500
OM5 > 4700 / > 3500 1850 > 500

فيما يلي مقارنة بين طول ارتباط OM5 والألياف المتعددة الوسائط الأخرى التي يزيد طولها عن 850 نانومتر.

  طول الارتباط (م) @ الطول الموجي 850 نانومتر
نوع الألياف 10GBASE-ريال سعودي 25 جيجا بايت-ريال سعودي 40 جيجا بايت - SR4 100 جيجا بايت - SR4 400 جيجا بايت - 16 ريال سعودي 400 جيجا بايت - SR8 400 جيجا بايت - 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. الألياف الضوئية ذات القطر الميكرون تتيح كثافة أعلى من الألياف

نظرًا لبيئات النشر المعقدة لطبقة الوصول أو طبقة التجميع لشبكات الجيل الخامس الحاملة ، فمن السهل مواجهة مشكلات مثل موارد خطوط الأنابيب الحالية المحدودة.لضمان أن المساحة المحدودة يمكنها استيعاب المزيد من الألياف الضوئية ، يعمل مصنعو الكابلات بجد لتقليل حجم وقطر حزم الكابلات.على سبيل المثال ، قدمت Prysmian Group مؤخرًا الألياف أحادية الوضع BendBright XS 180 ميكرومتر لتلبية متطلبات تقنية 5G.تتيح هذه الألياف الضوئية المبتكرة لمصممي الكابلات تقديم أبعاد كبل منخفضة للغاية مع الحفاظ على قطر الزجاج الذي يبلغ 125 ميكرون.

5 أنواع من الألياف الضوئية لشبكات 5G

الشكل 2: ألياف Prysmian's BendBright XS 180 ميكرون

وبالمثل ، وبنفس المبادئ ، قدمت Corning ألياف SMF-28 Ultra 200 التي تسمح لمصنعي الكابلات الليفية بقص 45 ميكرون من سماكة طلاء الكابلات السابقة ، من 245 ميكرون إلى 200 ميكرون ، لتحقيق قطر خارجي إجمالي أصغر.كما توفر YOFC ، وهي شركة تصنيع أخرى للألياف الضوئية ، أليافًا غير حساسة للانحناء بقطر منخفض EasyBand plus-Mini 200 ميكرون لشبكات الجيل الخامس ، والتي يمكن أن تقلل قطر الكابل بنسبة 50٪ وتزيد بشكل كبير من كثافة الألياف في خطوط الأنابيب عند مقارنتها بالألياف الضوئية الشائعة.

4. يمكن للألياف ULL ذات المساحة الفعالة الكبيرة أن تمدد طول وصلة 5G

يستكشف مصنعو الألياف 5G بنشاط تقنيات الألياف الضوئية منخفضة الفقد (ULL) لتوسيع وصول الألياف لأطول فترة ممكنة.الألياف الضوئية G.654.E هي نوع من ألياف 5G المبتكرة.تختلف عن الألياف G.652.D الشائعة التي تستخدم غالبًا في 10G و 25 G و 100 G ، تأتي ألياف G.652.E مع منطقة فعالة أكبر وميزات خسارة منخفضة للغاية ، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من التأثير غير الخطي للألياف الضوئية و تحسين OSNR التي تتأثر بسهولة بتنسيق تعديل الإشارة الأعلى في اتصالات 200G و 400G.

السرعة (بت في الثانية) 40 جرام 100 جرام 400 جرام 400 جرام
نوع الألياف مشترك G.652 منخفضة الخسارة G.652 منخفضة الخسارة G.652 مبتكر G.654.E
السعة القصوى (تيرا بايت) 3.2 8 20 20
مسافة تتابع الحد (كم) 6000 3200 <800 <2000
توهين الارتباط النموذجي (ديسيبل / كم) 0.21 0.20 0.20 0.18
منطقة الألياف الفعالة (µm²) 80 80 80 130
 

مع الزيادة المستمرة في سرعة الإرسال وقدرة شبكة 5G الأساسية ومركز البيانات السحابي ، ستكون هناك حاجة إلى المزيد من كابلات الألياف البصرية مثل هذه.يُقال أن ألياف TXF الأحدث من Corning ، وهي نوع من ألياف G.654.E ، تأتي مع إمكانات عالية لمعدل البيانات والوصول الاستثنائي ، وهي قادرة على مساعدة مشغلي الشبكات على التعامل مع متطلبات النطاق الترددي المتزايدة مع خفض التكاليف الإجمالية للشبكة.في الآونة الأخيرة ، حققت Infinera و Corning 800G عبر 800 كيلومتر باستخدام ألياف TXF ، مما يدل على أنه من المتوقع أن تقدم هذه الألياف حلول نقل ممتازة لمسافات طويلة لنشر شبكة 5G.

5. كابل الألياف الضوئية لتركيب شبكة 5G بشكل أسرع

يغطي نشر شبكة 5G كلاً من السيناريوهات الداخلية والخارجية ، وتعتبر سرعة التثبيت عاملاً يجب مراعاته.الكبل البصري الجاف بالكامل باستخدام تقنية منع الماء الجاف قادر على تحسين سرعة ربط الألياف أثناء تركيب الكابلات.تتميز الكابلات الدقيقة المنفوخة بالهواء بأنها مدمجة وخفيفة الوزن وتحتوي على كثافة ألياف عالية لزيادة عدد الألياف إلى الحد الأقصى.يسهل تثبيت هذا النوع من الكابلات في مجاري أطول مع العديد من الانحناءات والتموجات ، ويمكنه توفير القوى العاملة ووقت التثبيت وتحسين كفاءة التثبيت عبر طرق التثبيت بالنفخ.لنشر كبلات الألياف الخارجية ، يجب أيضًا استخدام بعض الكابلات الضوئية المضادة للقوارض والمضادة للطيور.