5 نوع فیبر نوری برای شبکه های 5G

کابل های فیبر نوری به یکی از نکات کلیدی در رقابت 5G تبدیل شده اند.مشخص است که شبکه‌های 5G خدماتی با سرعت بالا و تاخیر کم با اتصالات مطمئن‌تر و قوی‌تر را به مصرف‌کنندگان ارائه می‌دهند.اما برای تحقق این امر، به دلیل باند فرکانسی 5G بالاتر و پوشش شبکه محدود، باید ایستگاه های پایه 5G بیشتری ساخته شود.و تخمین زده می شود که تا سال 2025، تعداد کل ایستگاه های پایه 5G جهانی به 6.5 میلیون برسد، که الزامات بیشتری را برای عملکرد و تولید کابل فیبر نوری مطرح می کند.

در حال حاضر، هنوز برخی عدم قطعیت ها در معماری شبکه 5G و انتخاب راه حل های فنی وجود دارد.اما در لایه فیزیکی اولیه، کابل‌های فیبر 5G باید هم نیازهای برنامه فعلی و هم نیازهای توسعه آینده را برآورده کنند.در زیر پنج نوع کابل فیبر نوری وجود دارد که مشکلات شبکه های 5G ساخته شده را تا حدی برطرف می کند.

1. خم کردن فیبر نوری غیر حساس برای ایستگاه‌های میکرو پایه داخلی 5G آسان

اتصالات فیبر متراکم بین ایستگاه‌های پایه ماکرو جدید 5G و ایستگاه‌های پایه میکرو داخلی، چالش اصلی در ساختار شبکه دسترسی 5G است.محیط های کابل کشی پیچیده، به ویژه کابل کشی فیبر داخلی، و فضای محدود و خمش، نیازمندی های بالایی برای عملکرد خم فیبر است.سازگار با فیبر نوری ITU G.657.A2/B2/B3 عملکرد بسیار خوبی در خمیدگی دارد، که می‌تواند بدون کاهش عملکرد در گوشه‌ها منگنه شده و خم شود.

بسیاری از تولیدکنندگان فیبر برای رفع چنین مشکلاتی در برنامه‌های داخلی 5G، کابل‌های فیبر حساس به خم (BIF) را با تلفات کم اعلام کرده‌اند.

توجه: تضعیف ناشی از الیافی است که به دور یک سنبه با شعاع خاص پیچیده شده است.

2. فیبر چند حالته OM5 برای شبکه های اصلی 5G اعمال می شود

ارائه دهندگان خدمات 5G همچنین باید بر روی ساخت شبکه فیبر نوری مراکز داده ای که محتوا در آن ذخیره می شود تمرکز کنند.در حال حاضر، سرعت انتقال مراکز داده از 10G/25G، 40G/I00G به 25G/I00G، 200G/400G در حال تغییر است که الزامات جدیدی را برای فیبرهای نوری چند حالته مورد استفاده برای اتصال درون مراکز داده مطرح می کند.فیبرهای نوری چند حالته باید با استاندارد اترنت موجود سازگار باشند، ارتقاهای آینده را به سرعت بالاتر مانند 400G و 800G پوشش دهند، از فناوری‌های مالتی پلکس چندموجی مانند SWDM و BiDi پشتیبانی کنند، و همچنین باید مقاومت خمشی عالی برای تنظیم کابل‌کشی مراکز داده متراکم ارائه کنند. سناریوها

شکل 1: فیبر OM5 در برنامه های 100G BiDi و 100G SWDM

تحت چنین شرایطی، فیبر چند حالته OM5 پهن باند جدید به گزینه هات اسپات برای ساخت و سازهای مرکز داده تبدیل می شود.فیبر OM5 اجازه می دهد تا چندین طول موج به طور همزمان در مجاورت 850 نانومتر تا 950 نانومتر منتقل شود.با استفاده از مدولاسیون PAM4 و فناوری WDM، فیبر نوری OM5 قادر است 150 متر را در سیستم های انتقال 100 گیگابیت بر ثانیه، 200 گیگابیت بر ثانیه و 400 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی کند و از توانایی شبکه های انتقال کوتاه و پرسرعت آینده اطمینان حاصل کند. آن را به بهترین گزینه برای اتصالات درون مرکز داده تحت محیط 5G تبدیل می کند.

در اینجا مقایسه طول پیوند OM5 و سایر فیبرهای چند حالته با طول موج 850 نانومتر است.

3. فیبرهای نوری با قطر میکرون تراکم فیبر بالاتر را فعال می کنند

با توجه به محیط های پیچیده استقرار لایه دسترسی یا لایه تجمع شبکه های حامل 5G، به راحتی می توان با مشکلاتی مانند منابع محدود خط لوله کابلی موجود مواجه شد.برای اطمینان از اینکه فضای محدود می تواند فیبرهای نوری بیشتری را در خود جای دهد، سازندگان کابل سخت تلاش می کنند تا اندازه و قطر بسته های کابل را کاهش دهند.به عنوان مثال، اخیراً گروه Prysmian فیبر تک حالته BendBright XS 180μm را برای پاسخگویی به نیازهای فناوری 5G معرفی کرده است.این فیبر نوری نوآورانه به طراحان کابل این امکان را می‌دهد تا ابعاد کابل را به شدت کاهش داده و در عین حال قطر شیشه 125 میکرومتری را حفظ کنند.

شکل 2: فیبر 180 میکرومتری BendBright XS Prysmian

به طور مشابه، با همان اصول، Corning فیبر SMF-28 Ultra 200 را معرفی کرده است که به تولیدکنندگان کابل های فیبر اجازه می دهد تا ضخامت پوشش کابل های قبلی را به میزان 45 میکرون از 245 میکرون به 200 میکرون کاهش دهند تا به قطر خارجی کلی کمتری دست یابند.و YOFC، یکی دیگر از تولیدکنندگان فیبر نوری، فیبر غیرحساس خمشی EasyBand plus-Mini با قطر 200μm کاهش یافته را برای شبکه های 5G ارائه می دهد که می تواند قطر کابل را تا 50 درصد کاهش دهد و در مقایسه با فیبرهای نوری معمول، تراکم فیبر در خطوط لوله را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

4. فیبر ULL با منطقه موثر بزرگ می تواند طول پیوند 5G را افزایش دهد

تولیدکنندگان فیبر 5G به طور فعال در حال بررسی فناوری‌های فیبر نوری با اتلاف بسیار کم (ULL) هستند تا دسترسی فیبر را تا حد امکان افزایش دهند.فیبر نوری G.654.E چنین نوع فیبر نوآورانه 5G است.فیبر G.652.E متفاوت از فیبر معمولی G.652.D که اغلب در 10G، 25G و 100G استفاده می شود، دارای ناحیه موثر بزرگتر و ویژگی های بسیار کم تلفات است که می تواند اثر غیرخطی فیبر نوری را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. بهبود OSNR که به راحتی تحت تاثیر فرمت مدولاسیون سیگنال بالاتر در اتصالات 200G و 400G قرار می گیرد.

با افزایش مداوم سرعت انتقال و ظرفیت شبکه اصلی 5G و مرکز داده ابری، کابل‌های فیبر نوری مانند این بیشتر مورد نیاز خواهند بود.گفته می‌شود که جدیدترین فیبر TXF Corning، نوعی فیبر G.654.E، دارای قابلیت‌های سرعت داده بالا و دسترسی استثنایی است که می‌تواند به اپراتورهای شبکه کمک کند تا با تقاضای رو به رشد پهنای باند مقابله کنند و در عین حال هزینه‌های کلی شبکه خود را کاهش دهند.اخیرا، Infinera و Corning با استفاده از این فیبر TXF به 800G در 800 کیلومتر دست یافته‌اند، که نشان می‌دهد انتظار می‌رود این فیبر راه‌حل‌های انتقال طولانی مدت عالی برای استقرار شبکه 5G ارائه دهد.

5. کابل فیبر نوری برای نصب سریعتر شبکه 5G

استقرار شبکه 5G هم سناریوهای داخلی و هم فضای باز را پوشش می دهد، سرعت نصب عاملی است که باید در نظر گرفته شود.کابل نوری کاملاً خشک با استفاده از فناوری مسدود کننده آب خشک می تواند سرعت اتصال فیبر را در حین نصب کابل بهبود بخشد.کابل های میکرو دمیده شده با هوا فشرده و سبک وزن هستند و دارای تراکم فیبر بالایی برای به حداکثر رساندن تعداد فیبر هستند.این نوع کابل به راحتی در کانال های بلندتر با خم ها و موج های متعدد نصب می شود و با روش های نصب دمشی می تواند در نیروی انسانی و زمان نصب صرفه جویی کند و راندمان نصب را بهبود بخشد.برای استقرار کابل فیبر در فضای باز، باید از برخی کابل های نوری ضد جونده و ضد پرنده نیز استفاده شود.