Cải cách mạng truy cập sợi quang trong kỷ nguyên 5G sẽ như thế nào?
Chúng tôi đã thấy tăng băng thông của 5G, giảm độ trễ và hỗ trợ mạnh mẽ hơn cho Internet of Things. Nó cũng đặt ra một thách thức lớn đối với mạng truy cập quang truyền thống. Đầu tiên, đối với các dịch vụ Internet truyền thống, băng thông của người dùng di động được tăng lên 1 ~ 10Gbps. Độ trễ giảm xuống còn 1 ~ 10ms, về cơ bản tương đương với hiệu suất truy cập quang cố định. Các lợi thế về băng thông và độ trễ của truy cập quang truyền thống bị mất khi đối mặt với 5G và sự tiện lợi của tính di động sẽ làm tăng việc truyền thêm lưu lượng truy cập vào mạng không dây 5G. Thứ hai, đối với dịch vụ IoT, IoT 5G có phạm vi phủ sóng rộng, cung cấp dịch vụ thuận tiện, giao diện được tiêu chuẩn hóa, vận hành và bảo trì dễ dàng hơn và chi phí thấp hơn so với cổng IoT.
Những thách thức và cơ hội cho các mạng truy cập quang trong 5G era
As the most important information and communication infrastructure for the digital transformation of the whole society, 5G will realize the interconnection of all things, and connect people and machines, environment, etc. more closely and efficiently, and it is convenient, fast, intelligent and reliable. The communication connection will lead to innovation and evolution of the whole society’s production mode, business model and lifestyle.
Compared with 4G, 5G can provide stronger services, subdivided into three telecom business scenarios, one is enhanced mobile broadband (eMBB) with a peak rate of up to 10Gbps, and the other is that the number of connections can reach 1 million per square kilometer. Connected to the Internet of Things (mMTC), the third is low-latency, high-reliability communication (URLLC) with an end-to-end delay of 1ms, such as the Internet of Vehicles.
We have seen 5G’s bandwidth increase, delay reduction and stronger support for the Internet of Things. It also poses a huge challenge to the traditional optical access network. First, for traditional Internet services, the bandwidth of mobile users is increased to 1~10Gbps. The delay is reduced to 1~10ms, which is basically equivalent to the fixed-line optical access performance. The bandwidth and delay advantage of traditional optical access is lost in the face of 5G, and the convenience of mobility will increase the transfer of more traffic to the 5G wireless network. Secondly, For the IoT service, the 5G IoT has a wide coverage, convenient service delivery, standardized interfaces, easier operation and maintenance, and lower costs than the IoT gateway.
On the other hand, the development of 5G brings new opportunities to optical access networks. First, 5G using AAU and DU separation architecture, and because of such high frequency introducing 5G AAU huge number, a 4G times 2 or more times, so 5G before the transmission network becomes very important, the key to the optical fiber resources become deployed; this has been built a high-density coverage ODN network, low cost and easy access on demand. 5G AAUs, WDM-PON technologies provide a wide range of applications. Secondly, 5G uses high-frequency signals, which has the weak wall-to-wall capability, and there is also a problem of bandwidth degradation and unstable access quality at the edge of the wireless network. In contrast, the bandwidth and quality of service of optical access fixed-line users are independent of distance. Is a huge advantage.
Operators can consider the advantages of integrated 5G wireless access and optical access to form a supplement. They rely on the large ODN fiber resources and stable large-bandwidth access that has been built on the existing network to provide users with stable and reliable 5G+FTTH dual-gigabit access.
Xu hướng phát triển mạng truy cập quang và điểm nóng công nghệ
Để đạt được truy cập Gigabit kép 5G + FTTH, mạng truy cập quang cần xem xét thống nhất sự phát triển của hội tụ có dây và không dây, được thể hiện trong quy hoạch và xây dựng, kiến trúc mạng và đường dẫn kỹ thuật.
Từ góc độ của quy hoạch và xây dựng, trong việc lập kế hoạch phủ sóng mạng sợi và xây dựng phòng máy tính, cần xem xét phạm vi kinh doanh hiện tại và mở rộng kinh doanh trong tương lai. Thiết lập khu vực truy cập dịch vụ tích hợp là một phương pháp hiệu quả, dựa trên sự phân chia mạng cố định, trạm gốc không dây và dịch vụ kinh doanh của chính phủ, kết hợp với phân chia khu vực hành chính và khu vực tự nhiên, cấu trúc của mạng lưới đường bộ và sự phân phối của khách hàng. Mỗi khu vực truy cập dịch vụ tích hợp bao gồm mạng ODN được bảo hiểm chuyên sâu và phòng thiết bị truy cập tích hợp. Phòng thiết bị truy cập tích hợp triển khai thống nhất OLT cố định, BBU / DU không dây và thiết bị truyền dẫn cáp. , để đạt được một trạm dịch chuyển cố định.
Từ góc độ kiến trúc mạng, phòng truy cập tích hợp là một cổng thông tin POP được người dùng truy cập và là một nút quan trọng để thực hiện nhận dạng dịch vụ và giảm tải cho đám mây. Phòng truy cập tích hợp công suất lớn giúp giảm số lượng phòng máy và đáp ứng các yêu cầu đơn giản hóa mạng của nhà điều hành. Bằng cách thiết lập phòng thiết bị truy cập toàn diện, mô hình dịch vụ thống nhất, thông số kỹ thuật của phòng thiết bị, tuyến kỹ thuật và giải pháp mạng, sự phát triển trong tương lai của mạng SDN và giới thiệu vận hành và bảo trì thông minh AI sẽ đơn giản hóa rất nhiều việc xây dựng và vận hành toàn bộ quang học truy cập mạng và giảm hoạt động. Chi phí kinh doanh.
Trên tuyến kỹ thuật, để đáp ứng các yêu cầu trải nghiệm cao của các dịch vụ mới như 4K / 8K / VR / AR, cáp được nâng cấp lên công nghệ PON 10G và không dây thêm truy cập 5G để đạt được băng thông hơn 1Gbps cho mỗi người dùng. Thông qua cơ sở hạ tầng NFVI, việc truy cập vào phòng thiết bị và công nghệ MEC, để đáp ứng nhu cầu kinh doanh có độ trễ thấp theo thời gian thực, thực hiện các dịch vụ mới như VR, mạng xe hơi, điều khiển từ xa.
Tập trung vào việc sử dụng hiệu quả hơn các nguồn tài nguyên sợi ODN, công nghệ PON dựa trên kiến trúc điểm-đa điểm thể hiện nhiều hướng điểm nóng, bao gồm công nghệ WDM-PON cho truyền trước 5G và công nghệ PON 50G cho băng thông lớn hơn.
WDM-PON là một kiến trúc công nghệ đa điểm (tham khảo hình bên dưới). Nó sử dụng các bước sóng độc lập để cung cấp các đường ống cứng cho mỗi người dùng và tốc độ lên tới 25Gbps, đáp ứng các yêu cầu của truyền trước 5G. Đồng thời, WDM-PON phù hợp với mạng ODN hiện tại giúp tiết kiệm tài nguyên sợi trục và phù hợp cho vùng phủ sóng 5G ở các khu vực đô thị dày đặc. Đây là một trong những lựa chọn quan trọng cho công nghệ truyền dẫn 5G. Hiện tại, WDM-PON vẫn còn các vấn đề như chi phí cao và độ tin cậy thấp của điều kiện nhiệt độ làm việc, cần được giải quyết thông qua chuỗi công nghiệp.
PON thế hệ tiếp theo áp dụng công nghệ PON 50G và ITU-T đã được thành lập vào năm 2018. 50G PON áp dụng công nghệ bước sóng đơn, tương thích với XON (S) PON và GPON, và cải thiện đáng kể hiệu suất trễ đường lên thông qua DBA có độ trễ thấp Công nghệ. Nó có thể đáp ứng nhu cầu tăng băng thông rộng tại nhà, và cũng có thể được sử dụng cho chính phủ và doanh nghiệp và đường truyền trạm cơ sở nhỏ 5G. Lĩnh vực mới đã mở rộng đáng kể phạm vi ứng dụng của PON và là con đường phát triển công nghệ tốt nhất để các nhà khai thác sử dụng toàn bộ mạng ODN hiện có.
Suy nghĩ về việc xây dựng mạng truy cập quang trong 5G Era
The core of the optical access network construction in the 5G era is to build an integrated access room into an intelligent fixed-mobile integration room, meeting the technical requirements of speed, easy, flexible, intelligent and reliable. Reference test the FIG., While retaining the original power supply system (including backup power), the case where the air-conditioning cooling system, control system, and routing channels, the access network is divided into four internal room functional modules.
- Chức năng kết nối: đề cập đến mạng bên trong của phòng truy cập, tham khảo kiến trúc Spine-Leaf của trung tâm dữ liệu, thiết lập một băng thông lớn, có thể mở rộng và hệ thống liên lạc nội bộ đáng tin cậy để đáp ứng truyền dẫn DU / OLT không dây / không dây / phòng truy cập NFVI Giao tiếp kinh doanh phức tạp và đảm bảo QoS giữa các cơ sở hạ tầng;
- Mạng truy cập: dùng để chỉ DU không dây và OLT có dây, chịu trách nhiệm xử lý truy cập không dây và có dây tương ứng;
- Cơ sở hạ tầng NFVI (chức năng lưu trữ điện toán): Là một mô-đun từ xa của trung tâm dữ liệu biên , dịch vụ NFV chạy trên nó được quản lý bởi mạng lõi 5G để đảm bảo xử lý nhanh các dịch vụ thời gian thực có độ trễ thấp và cải thiện trải nghiệm người dùng;
- Chức năng truyền dẫn: Cung cấp giao diện phía mạng để truyền tải lưu lượng có dây và không dây một cách thống nhất; thiết bị truyền có thể là OTN, IPRAN hoặc SPN.
Trong thực tế, số lượng truy cập vào phòng máy tính là lớn, và điều kiện phần cứng và môi trường cũng khá khác nhau. Đầu tư vốn và thiết bị của toàn bộ chuyển đổi thiết bị là lớn và khối lượng công việc lớn. Trong việc thực hiện cụ thể, ba nguyên tắc sau đây cần được xem xét và thực hiện đầy đủ từng bước. Dần dần phát triển.
- Nguyên tắc mở: Chức năng truy cập, chức năng kết nối, cơ sở hạ tầng NFVI (chức năng lưu trữ điện toán) và chức năng truyền trong mạng phòng truy cập cần hỗ trợ giao diện mở; thiết bị cơ sở hạ tầng NFVI được chia sẻ với tất cả các chức năng và người dùng trong phòng thiết bị. .
- Nguyên tắc khả năng mở rộng: Các điều kiện cụ thể của việc tiếp cận phòng thiết bị khá khác nhau, chẳng hạn như các điều kiện phần cứng như diện tích phòng thiết bị, nguồn điện và tản nhiệt; chức năng truy cập, chức năng kết nối, cơ sở hạ tầng NFVI (chức năng lưu trữ điện toán) và chức năng truyền tải trong phòng truy cập Cắt dựa trên nhu cầu kinh doanh thực tế và hỗ trợ mở rộng trơn tru theo chức năng và công suất.
- Nguyên tắc linh hoạt: Việc chuyển đổi mạng của phòng thiết bị truy cập phải dựa trên xác minh thông suốt của kiến trúc thiết bị truy cập hiện có. Với tiền đề đảm bảo hoạt động bình thường của các dịch vụ hiện có, các chức năng liên quan có thể được thu thập linh hoạt theo các điều kiện của phòng thiết bị.
Mạng truy cập quang trong kỷ nguyên 5G vẫn có giá trị lớn. Dựa trên tài nguyên sợi ODN có mặt khắp nơi, thông qua việc xây dựng khu vực truy cập dịch vụ tích hợp, dịch vụ truy cập có dây và không dây có thể phù hợp với khu vực phòng thiết bị và có thể chia sẻ tài nguyên như phòng thiết bị và MEC. Kết hợp với sự phát triển không ngừng của công nghệ PON và sự ra đời của công nghệ SDN & NFV. Để nhận ra sự chuyển đổi thông minh của phòng thiết bị truy cập tích hợp và đơn giản hóa việc triển khai và vận hành và bảo trì dịch vụ.
Post time: Dec-04-2019