جلب إنشاء شبكات الجيل الخامس (5G) طلبًا كبيرًا على الألياف الضوئية، مما أدى إلى ظهور منافسة تكنولوجية جديدة في الصناعة. كما نعلم جميعًا، تتميز تقنية 5G بالسرعة العالية وزمن الوصول المنخفض وغيرها من الأداء، والتي يمكن أن توفر خدمات اتصال شبكة أكثر موثوقية واستقرارًا. وفي الوقت نفسه، وبسبب استخدام الإشارات عالية التردد، أصبحت تغطية محطات 5G الأساسية محدودة، لذلك زاد الطلب على بناء المحطات الأساسية بشكل كبير. ومن المقدر أنه بحلول عام 2025، سيصل العدد الإجمالي لبناء محطة قاعدة 5G العالمية إلى 6.5 مليون، وهو مايقابلالمتطلبات والتحديات الجديدة للأداء والتطور التكنولوجي للألياف الضوئية والكابلات.
فيما يلي خمسة كابلات ألياف ضوئية شائعة مناسبة لشبكات 5G، والتي يمكن أن تساعد في حل المشكلات العملية في بناء 5G إلى حد ما.
1. تنفذ وصلات الألياف الضوئية غير الحساسة للانحناء بسهولة نشر محطة قاعدة صغيرة داخلية
يكمن التحدي الأكبر في بناء شبكة الوصول 5G في اتصالات الألياف الكثيفة بين المحطات الأساسية الكلية 5G واسعة النطاق والمحطات القاعدية الصغيرة الداخلية. تتميز بيئة الأسلاك المعقدة، وخاصة أسلاك الألياف الضوئية الداخلية، بمساحة محدودة وتطرح متطلبات عالية على أداء ثني الألياف الضوئية. لقد أدت الألياف الضوئية المطابقة لمعيار ITU G.657.A2/B2/B3 إلى تحسين أداء الانحناء بشكل كبير، ويمكن تثبيتها وثنيها عند زاوية التتبع مع ضمان الأداء.
| ماركة | نوع الألياف | معيار الاتحاد الدولي للاتصالات | نصف قطر الانحناء
| التوهين (ديسيبل/KM0 |
| كورنينج | ClearCurve ® LBL الألياف الضوئية | G.652.D، G.657.A2/B2 | 7.5 ملم | ≥0.4 |
| يوفك | eBay® ألياف قوية للغاية غير حساسة للانحناء | G.652.D، G.657.B3 | 5 مللي متر | ≥0.15 |
| بريزميان | BendBright XS الألياف البصرية | G.652.D، G.657.A2/B2 | 7.5 ملم | ≥0.5 |
2. يمكن تطبيق سلك تصحيح الألياف متعدد الأوضاع OM5 على شبكة 5G الأساسية
ثانيًا، يحتاج مقدمو خدمات 5G أيضًا إلى الاهتمام ببناء شبكات الألياف الضوئية لمراكز البيانات المستخدمة لتخزين المعلومات. في الوقت الحاضر، ينتقل معدل نقل الشبكة لمركز البيانات تدريجيًا من 10G/25G، 40G/100G إلى 25G/100G، 200G/400G، مما يطرح متطلبات جديدة لكابلات الألياف الضوئية متعددة الأوضاع المستخدمة للتوصيل الداخلي للبيانات مركز. لا تحتاج الألياف متعددة الأوضاع فقط إلى أن تكون متوافقة مع معايير Ethernet الحالية، وتلبية شروط الترقية إلى شبكات عالية السرعة مثل 400G/800G في المستقبل، ودعم تقنيات تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي مثل تعدد الإرسال بتقسيم طول الموجة القصيرة (SWDM) والألياف الفردية ثنائي الاتجاه (BiDi)، وفي الوقت نفسه، مطلوب أداء ثني ممتاز للتكيف مع سيناريو الأسلاك عالية الكثافة لمركز البيانات.
3. الألياف الضوئية ذات القطر تحسن بشكل كبير كثافة الكابل
نظرًا لبيئة النشر المعقدة لطبقة الوصول وطبقة التجميع للشبكة الحاملة 5G، غالبًا ما تكون موارد خطوط أنابيب الكابلات الحالية محدودة. من أجل ضمان إمكانية استيعاب المزيد من الألياف في مساحة محدودة، يعمل مصنعو الكابلات على تقليل قطر الحزمة وتحسين الحجم. في الوقت الحاضر، قام العديد من مصنعي الألياف الضوئية المعروفين في الصناعة بتطوير ألياف بصرية بقطر ميكرون. على سبيل المثال، أطلقت مجموعة Prysmian Group ألياف ضوئية أحادية الوضع BendBright XS مقاس 180 ميكرومتر غير حساسة للانحناء لتلبية احتياجات اتصالات 5G. يبلغ قطر الألياف 180 ميكرون، مقارنة بالألياف الضوئية التقليدية (قطر الألياف 250 ميكرومتر)، ويتم تقليل حجم الألياف بنسبة 28%.
وبالمثل، أطلقت شركة كورنينج الكابل البصري فائق الكثافة RocketRibbon200، والذي يستخدم ألياف ضوئية SMF-28® بقطر 200 ميكرون. مع نفس عدد الألياف الضوئية الموجودة في كابل RocketRibbon الضوئي، يتم تقليل قطر الكابل البصري بنسبة 15%، مما يوفر المواد والتكاليف بشكل فعال. ، تحسين كفاءة النشر.
بالإضافة إلى ذلك، توفر شركة YOFC أيضًا أليافًا بصرية صغيرة الحجم غير حساسة للانحناء بقطر خارجي صغير يبلغ 200 ميكرون من eBay® لشبكات 5G. مع الحفاظ على استخدام 125 ميكرون من الألياف الزجاجية، يقلل كابل الألياف الضوئية من طلاء الألياف من 250 ميكرومتر إلى 200 ميكرومتر، ويجمع بشكل فعال بين تصغير الألياف الضوئية ومقاومة الانحناء. في ظل فرضية نفس العدد من نوى الألياف الضوئية، يمكن تقليل القطر الخارجي للكابل الضوئي بشكل فعال، وفي أفضل الأحوال يمكن تقليله بنسبة 50%، مما يحسن بشكل كبير كثافة تركيب الألياف الضوئية في خط الأنابيب و يحفظ موارد خطوط الأنابيب.
4. خسارة منخفضة للغاية، ألياف بصرية ذات مساحة فعالة كبيرة لتمديد طول رابط 5G
يستكشف مصنعو الألياف الضوئية 5G بنشاط تقنية الألياف الضوئية ذات الخسارة المنخفضة للغاية (ULL) لتوسيع مسافة الإرسال قدر الإمكان. تعد الألياف الضوئية G.654.E واحدة من أكثر الألياف الضوئية ابتكارًا. تختلف الألياف الضوئية G.654.E عن الألياف الضوئية التقليدية G.652.D المستخدمة في نقل 10G و25G و100G، حيث تتميز بمساحة فعالة أكبر وخصائص فقدان منخفضة للغاية، مما يخفف بشكل كبير من التأثير غير الخطي لوسائط الألياف الضوئية و يحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء البصرية (OSNR)، بشكل عام، OSNR عرضة جدًا لتعديل الإشارة عالية التردد في الاتصالات عالية السرعة مثل 200G و 400 جرام.
| معدل النظام (بت في الثانية) | 40 جرام | 100 جرام | 400 جرام | 400 جرام |
| نوع الألياف | G.652 | توهين منخفض G.652 | توهين منخفض G.652 | توهين منخفض G.654.E |
| السعة القصوى (تيرا بايت) | 3.2 | 8 | 20 | 20 |
| الحد من مسافة التتابع الكهربائية(km) | 6000 | 3200 | <800 | <2000 |
| توهين الارتباط النموذجي ديسيبل/كم) | 0.21 | 0.20 | 0.20 | 0.18 |
| منطقة فعالة للألياف(ميكرومتر²)(ميكرومتر²) | 80 | 80 | 80 | 130 |
5. تعمل كابلات الألياف الضوئية الجديدة على تسريع عملية تركيب شبكة 5G
يتضمن نشر شبكة 5G نوعين من السيناريوهات، داخليًا وخارجيًا. عبء العمل ثقيل والبيئة معقدة. ولذلك فإن سرعة التثبيت لها تأثير كبير على عملية بناء الشبكة. تستخدم الألياف الضوئية الجافة بالكامل تقنية حجب الماء الجاف المبتكرة، والتي يمكنها تقليل الوقت المطلوب لتركيب الألياف الضوئية وإنهائها بشكل فعال. بالإضافة إلى ذلك، فإن الألياف الدقيقة المنفوخة بالهواء مدمجة وخفيفة الوزن ولها كثافة ألياف عالية، مما يزيد من عدد الكابلات التي يمكن وضعها عند التوجيه. بفضل تقنية أسلاك الكابلات الدقيقة ذات الأنبوب الصغير المنفوخ بالهواء، فإن هذه الألياف الضوئية سهلة التركيب في الأنابيب الطويلة والمنحنية والمموجة، مما يوفر القوى العاملة ووقت التركيب، ويحسن كفاءة البناء، ويقلل تكاليف التمديد. بالإضافة إلى ذلك، في مد الألياف الضوئية الخارجية، يتم أيضًا تفضيل بعض كابلات الألياف الضوئية المضادة للفئران والطيور.
5G قادم، هل تصنيع الألياف جاهز؟
وقت النشر: 31 يناير 2023