5 loại sợi quang cho mạng 5G

June 23, 2022
tin tức mới nhất của công ty về [#varname#]

Cáp quang đã trở thành một trong những điểm mấu chốt trong cuộc cạnh tranh 5G.Được biết, mạng 5G sẽ cung cấp cho người tiêu dùng các dịch vụ tốc độ cao và độ trễ thấp với kết nối đáng tin cậy hơn và mạnh mẽ hơn.Nhưng để điều này xảy ra, nhiều trạm gốc 5G phải được xây dựng do băng tần 5G cao hơn và phạm vi phủ sóng mạng hạn chế.Và ước tính đến năm 2025, tổng số trạm gốc 5G toàn cầu sẽ đạt 6,5 triệu, điều này đặt ra các yêu cầu cao hơn về hiệu suất và sản xuất cáp quang.

Hiện tại, vẫn còn một số điểm chưa chắc chắn trong kiến ​​trúc mạng 5G và việc lựa chọn các giải pháp kỹ thuật.Nhưng ở lớp vật lý cơ bản, cáp quang 5G phải đáp ứng cả nhu cầu ứng dụng hiện tại và nhu cầu phát triển trong tương lai.Sau đây là năm loại cáp quang giải quyết các vấn đề trong mạng 5G được xây dựng ở một mức độ nào đó.

1. Uốn cong sợi quang không nhạy cảm cho các trạm cơ sở vi mô trong nhà 5G dễ dàng

Các kết nối cáp quang dày đặc giữa các trạm gốc vĩ mô mới 5G khổng lồ và các trạm gốc vi mô trong nhà là thách thức chính trong các cấu trúc mạng truy cập 5G.Các môi trường cáp phức tạp, đặc biệt là cáp quang trong nhà, và không gian hạn chế và uốn cong đòi hỏi các yêu cầu cao về hiệu suất uốn của sợi quang.Tuân thủ sợi quang ITU G.657.A2 / B2 / B3 có hiệu suất cải thiện khả năng uốn cong tuyệt vời, có thể được ghim và uốn quanh các góc mà không làm giảm hiệu suất.

Nhiều nhà sản xuất sợi quang đã công bố cáp sợi quang không nhạy cảm uốn cong (BIF) với mức suy hao thấp để giải quyết các vấn đề như vậy trong các ứng dụng 5G trong nhà.

Công ty tên sản phẩm Tiêu chuẩn ITU Bán kính uốn cong
(1 vòng quanh trục gá)
Suy giảm cảm ứng
(dB)
Corning Sợi ClearCurve LBL G.652.D, G.657.A2 / B2 7,5 mm ≤ 0,4
YOFC EasyBand® Ultra BIF G.652.D, G.657.B3 5 mm ≤ 0,15
Tập đoàn Prysmian Sợi BendBright XS G.652.D, G.657.A2 / B2 7,5 mm ≤ 0,5
 

Lưu ý: Sự suy giảm cảm ứng được gây ra do sợi được quấn quanh trục có bán kính cụ thể.

2. Sợi quang đa chế độ OM5 được áp dụng cho mạng lõi 5G

Các nhà cung cấp dịch vụ 5G cũng phải tập trung vào việc xây dựng mạng cáp quang của các trung tâm dữ liệu nơi lưu trữ nội dung.Hiện tại, tốc độ truyền của các trung tâm dữ liệu đang phát triển từ 10G / 25G, 40G / I00G lên 25G / I00G, 200G / 400G, điều này đặt ra những yêu cầu mới đối với sợi quang đa mode được sử dụng để kết nối với nhau bên trong các trung tâm dữ liệu.Các sợi quang đa chế độ cần tương thích với tiêu chuẩn Ethernet hiện có, bao gồm các nâng cấp trong tương lai lên tốc độ cao hơn như 400G và 800G, hỗ trợ công nghệ ghép kênh đa bước sóng như SWDM và BiDi, đồng thời cũng cần cung cấp khả năng chống uốn cong tuyệt vời để điều chỉnh với hệ thống cáp trung tâm dữ liệu dày đặc các tình huống.

5 loại sợi quang cho mạng 5G

Hình 1: Sợi OM5 trong các ứng dụng 100G BiDi và 100G SWDM

Trong những điều kiện như vậy, sợi quang đa chế độ OM5 băng thông rộng mới trở thành lựa chọn điểm phát sóng cho các công trình trung tâm dữ liệu.Sợi OM5 cho phép truyền đồng thời nhiều bước sóng trong vùng lân cận từ 850 nm đến 950 nm.Bằng cách áp dụng công nghệ điều chế PAM4 và WDM, sợi quang OM5 có thể hỗ trợ 150 mét ở các hệ thống truyền 100Gb / s, 200Gb / s và 400Gb / s, đồng thời đảm bảo khả năng của các mạng truyền tải khoảng cách ngắn và tốc độ cao trong tương lai, khiến nó trở thành lựa chọn tối ưu cho các kết nối nội bộ trung tâm dữ liệu trong môi trường 5G.

 

 

 

Loại sợi Băng thông hiệu dụng (MHz.km) Băng thông tiêm đầy đủ (MHz.km)
Loại sợi 850nm 953nm 850nm 953nm 1310nm
OM3 > 2000 / > 1500 / > 500
OM4 > 4700 / > 3500 / > 500
OM5 > 4700 / > 3500 1850 > 500

Dưới đây là so sánh độ dài liên kết của OM5 và sợi quang đa mode khác trên bước sóng 850nm.

  Độ dài liên kết (M) @ bước sóng 850nm
Loại sợi 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. Sợi quang có đường kính micron cho phép mật độ sợi quang cao hơn

Do môi trường triển khai phức tạp của lớp truy cập hoặc lớp tổng hợp của các mạng mang 5G, rất dễ gặp phải các vấn đề như tài nguyên đường ống cáp hiện có hạn chế.Để đảm bảo không gian hạn chế có thể chứa được nhiều sợi quang hơn, các nhà sản xuất cáp đang nỗ lực giảm kích thước và đường kính của bó cáp.Ví dụ, gần đây Tập đoàn Prysmian đã giới thiệu sợi quang đơn mode BendBright XS 180µm để đáp ứng nhu cầu công nghệ 5G.Sợi quang sáng tạo này cho phép các nhà thiết kế cáp giảm kích thước cáp mạnh mẽ trong khi vẫn giữ đường kính thủy tinh 125µm.

5 loại sợi quang cho mạng 5G

Hình 2: Sợi BendBright XS 180µm của Prysmian

Tương tự, với các nguyên tắc tương tự, Corning đã giới thiệu sợi quang SMF-28 Ultra 200 cho phép các nhà sản xuất cáp sợi quang loại bỏ độ dày lớp phủ cáp trước đó 45 micron, đi từ 245 micron xuống 200 micron, để đạt được đường kính ngoài tổng thể nhỏ hơn.Và YOFC, một nhà sản xuất sợi quang khác, cũng cung cấp sợi không nhạy cảm uốn cong có đường kính giảm 200μm EasyBand cho mạng 5G, có thể giảm 50% đường kính cáp và tăng đáng kể mật độ sợi quang trong đường ống khi so sánh với các sợi quang thông thường.

4. Sợi ULL với diện tích hiệu quả lớn có thể mở rộng chiều dài liên kết 5G

Các nhà sản xuất sợi quang 5G đang tích cực khám phá công nghệ sợi quang cực thấp (ULL) để mở rộng phạm vi kết nối sợi quang càng lâu càng tốt.Sợi quang G.654.E là một loại sợi 5G sáng tạo.Khác với sợi quang G.652.D phổ biến thường được sử dụng trong 10G, 25G và 100G, sợi quang G.652.E có diện tích hiệu dụng lớn hơn và tính năng suy hao cực thấp, có thể làm giảm đáng kể hiệu ứng phi tuyến của sợi quang và cải thiện OSNR dễ bị ảnh hưởng bởi định dạng điều chế tín hiệu cao hơn ở các kết nối 200G và 400G.

Tốc độ (bps) 40G 100G 400G 400G
Loại sợi chung G.652 tổn thất thấp G.652 tổn thất thấp G.652 sáng tạo G.654.E
Công suất tối đa (Tbs) 3.2 số 8 20 20
Giới hạn khoảng cách chuyển tiếp (km) 6000 3200 <800 <2000
Suy hao liên kết điển hình (dB / km) 0,21 0,20 0,20 0,18
Diện tích hiệu quả của sợi quang (µm²) 80 80 80 130
 

Với sự gia tăng không ngừng của tốc độ truyền tải và dung lượng của mạng lõi 5G và trung tâm dữ liệu đám mây, các loại cáp quang như thế này sẽ cần nhiều hơn nữa.Người ta nói rằng sợi quang TXF mới nhất của Corning, một loại sợi G.654.E, đi kèm với khả năng tốc độ dữ liệu cao và phạm vi tiếp cận đặc biệt, có thể giúp các nhà khai thác mạng đối phó với nhu cầu băng thông ngày càng tăng trong khi giảm chi phí mạng tổng thể của họ.Gần đây, Infinera và Corning đã đạt được 800G trên 800 km bằng cách sử dụng sợi quang TXF này, điều này cho thấy sợi quang này được kỳ vọng sẽ cung cấp các giải pháp truyền dẫn đường dài tuyệt vời cho việc triển khai mạng 5G.

5. Cáp quang để cài đặt mạng 5G nhanh hơn

Việc triển khai mạng 5G bao gồm cả kịch bản trong nhà và ngoài trời, tốc độ cài đặt là một yếu tố cần được xem xét.Cáp quang hoàn toàn khô sử dụng công nghệ chặn nước khô có thể cải thiện tốc độ nối sợi trong quá trình lắp đặt cáp.Cáp siêu nhỏ được thổi khí nhỏ gọn và nhẹ và chứa mật độ sợi quang cao để tối đa hóa số lượng sợi quang.Loại cáp này dễ dàng được lắp đặt trong các ống dẫn dài hơn với nhiều đoạn uốn cong và uốn lượn, đồng thời có thể tiết kiệm nhân lực và thời gian lắp đặt cũng như nâng cao hiệu quả lắp đặt thông qua các phương pháp lắp đặt thổi.Để triển khai cáp quang ngoài trời, cũng cần sử dụng một số loại cáp quang chống chuột và chống chim.