فیبر نوری برای شبکه های 5G
کابل‌های فیبر نوری به یکی از نکات کلیدی در رقابت 5G تبدیل شده‌اند. مشخص است که شبکه‌های 5G خدماتی با سرعت بالا و تأخیر کم با اتصالات مطمئن‌تر و قوی‌تر به مصرف‌کنندگان ارائه می‌دهند. اما برای تحقق این امر، به دلیل بالاتر بودن باند فرکانسی 5G و پوشش شبکه محدود، باید ایستگاه‌های پایه 5G بیشتری ساخته شود و تخمین زده می‌شود که تا سال 2025، تعداد کل ایستگاه‌های پایه 5G جهانی به 6.5 میلیون نفر خواهد رسید که الزامات بالاتری را برای عملکرد و تولید کابل فیبر نوری برای شبکه های 5G ایجاد می‌کند.
فیبر نوری برای شبکه های 5G
در حال حاضر، هنوز برخی عدم قطعیت‌ها در معماری شبکه 5G و انتخاب راه حل‌های فنی وجود دارد. اما در لایه فیزیکی اولیه، کابل‌های فیبر نوری 5G باید هم نیازهای برنامه فعلی و هم نیازهای توسعه آینده را برآورده کنند. در زیر پنج نوع کابل فیبر نوری وجود دارد که تا حدودی به مشکلات موجود در شبکه‌های 5G می‌پردازد.
۱- فیبر نوری منعطف برای ایستگاه‌های میکرو پایه داخلی 5G
اتصالات فیبر نوری متراکم بین ایستگاه‌های پایه ماکرو جدید 5G و ایستگاه‌های پایه میکرو داخلی، چالش اصلی در ساختار شبکه دسترسی 5G است. محیط‌های کابل کشی پیچیده، به ویژه کابل کشی فیبر داخلی در فضای محدود، نیاز بالایی را برای عملکرد انعطاف‌پذیری فیبر ایجاد می‌کنند. این شبکه‌ها با فیبر نوری ITU G.657.A2/B2/B3 که در جهت انعطاف‌پذیری بهبود یافته اند، عملکرد بسیار خوبی دارند و فیبر نوری برای شبکه های 5G می‌تواند بدون اختلال در عملکرد فعالیت کند.
بسیاری از تولیدکنندگان فیبر نوری برای رفع چنین مشکلاتی در کاربردهای داخلی 5G، کابل‌های فیبر حساس به خمش (BIF) را با تلفات کم معرفی می‌کنند.
۲- فیبر نوری مالتی مود OM5 برای شبکه های اصلی 5G
ارائه دهندگان خدمات فیبر نوری برای شبکه های 5G همچنین باید بر روی ساخت شبکه فیبر نوری مراکز داده‌ای که محتوا در آن ذخیره می‌شود نیز تمرکز کنند. در حال حاضر، سرعت انتقال مراکز داده از 10G/25G، 40G/100G به 25G/100G، 200G/400G در حال تغییر است، که الزامات جدیدی را برای فیبرهای نوری مالتی مود مورد استفاده برای اتصال درون مراکز داده مطرح می‌کند. فیبرهای نوری مالتی مود باید با استاندارد اترنت موجود سازگار باشند، سرعت بالاتر مانند 400G و 800G را در آینده‌ای نزدیک پوشش دهند، از فناوری‌های مالتی پلکس چندموجی مانند SWDM و BiDi پشتیبانی کنندو همچنین نیاز به ارائه مقاومت خمشی عالی برای تنظیم کابل‌کشی مراکز داده را رفع کنند.
تحت چنین شرایطی، فیبر مالتی مود OM5 پهن باند جدید به گزینه هات اسپات برای ساخت و سازهای مرکز داده تبدیل می‌شود. فیبر OM5 اجازه می‌دهد تا چندین طول موج به طور همزمان در طول موج 850 نانومتر تا 950 نانومتر منتقل شود. با استفاده از مدولاسیون PAM4 و فناوری WDM، فیبر نوری OM5 قادر است 150 متر را در سیستم‌های انتقال 100 گیگابیت بر ثانیه، 200 گیگابیت بر ثانیه و 400 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی کند و از توانایی شبکه‌های انتقال کوتاه و پرسرعت آینده اطمینان حاصل کند. این مورد فیبر OM5 را به بهترین گزینه برای اتصالات درون مرکز داده تحت 5G تبدیل می‌کند.
۳- فیبرهای نوری با قطر کمتر برای دستیابی به تراکم بالاتر در کابل فیبر نوری
با توجه به محیط‌های پیچیده استقرار لایه دسترسی یا لایه تجمع شبکه‌های حامل 5G، به راحتی می‌توان با مشکلاتی مانند منابع محدود خط لوله کابلی موجود مواجه شد. برای اطمینان از اینکه فضای محدود می‌تواند فیبرهای نوری بیشتری را در خود جای دهد، سازندگان کابل در تلاشند تا اندازه و قطر کابل را کاهش دهند. به عنوان مثال، اخیراً گروه Prysmian فیبر سینگل مود BendBright XS ۱۸۰ میکرومتری را برای پاسخگویی به نیازهای فناوری فیبر نوری برای شبکه های 5G معرفی کرده است. این فیبر نوری نوآورانه به طراحان کابل این امکان را می‌دهد تا ابعاد کابل را به شدت کاهش داده و همچنان قطر شیشه 125 میکرومتری را حفظ کنند.
به طور مشابه، با همان اصول، Corning فیبر نوری SMF-28 Ultra 200 را معرفی کرده است که به تولیدکنندگان کابل‌های فیبر نوری اجازه می‌دهد تا ضخامت پوشش کابل‌های قبلی را به میزان 45 میکرون از 245 میکرون به 200 میکرون کاهش دهند تا به قطر خارجی کلی کمتری دست یابند. YOFC، یکی دیگر از تولیدکنندگان فیبر نوری، فیبر غیرحساس خمشی EasyBand plus-Mini با قطر 200μm کاهش یافته را برای شبکه‌های 5G ارائه می‌کند که می‌تواند 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.
۴- فیبر ULL با منطقه موثر بزرگ برای افزایش طول پیوند 5G
سازندگان فیبر نوری برای شبکه های 5G در حال بررسی فناوری‌های فیبر نوری با اتلاف بسیار کم (ULL) هستند تا دسترسی فیبر را تا زمانی که ممکن است افزایش دهند. فیبر نوری G.654.E از این دست است. متفاوت از فیبر معمولی G.652.D که اغلب در 10G، 25G و 100G استفاده می‌شود، فیبر G.652.E دارای منطقه موثر بزرگتر و تلفات بسیار کمتر است که می‌تواند اثر غیرخطی فیبر نوری را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و OSNR را که به راحتی تحت تأثیر فرمت مدولاسیون سیگنال بالاتر در اتصالات 200G و 400G قرار می‌گیرد، بهبود بخشد.
با افزایش مداوم سرعت انتقال و ظرفیت شبکه هسته 5G و مرکز داده ابری، کابل‌های فیبر نوری مانند این نمونه 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 انتظار می‌رود این فیبر راه‌حل‌های انتقال طولانی مدت عالی برای استقرار شبکه 5G را ارائه دهد.
۵- کابل فیبر نوری برای نصب سریعتر شبکه 5G
جهت استقرار فیبر برای شبکه 5G که هم سناریوهای داخلی و هم فضای باز را پوشش می‌دهد، سرعت نصب عاملی است که باید در نظر گرفته شود. کابل نوری کاملاً خشک با استفاده از فناوری مسدود کننده آب خشک می‌تواند سرعت اتصال فیبر را در حین نصب کابل بهبود بخشد. کابل‌های میکرو دمنده هوا جمع و جور و سبک بوده و دارای تراکم فیبر بالایی برای به حداکثر رساندن تعداد فیبر هستند. این نوع کابل به راحتی در مجاری بلندتر با خم و موج‌های متعدد نصب می‌شود و با روش‌های نصب دمشی می‌تواند در نیروی انسانی و زمان نصب صرفه جویی کند و راندمان نصب را بهبود بخشد. برای استقرار کابل فیبر نوری در فضای باز، برخی از کابل‌های نوری ضد جونده و مقاوم نیز باید استفاده شود.
آیا برای حضور تکنولوژی 5G آماده اید؟
در حال حاضر، فیبر نوری رسانه بهینه‌ای است که می‌تواند مطابق با نیازهای 5G کار کند. ظرفیت پهنای باند افزایش یافته شبکه‌های 5G، نیازهای تاخیر کمتر و استقرار پیچیده در فضای باز چالش‌های جدید و همچنین امکانات نامحدودی را برای تولیدکنندگان فیبر نوری به همراه دارد، اما شبکه‌های نوری ما باید به سرعت با چنین خواسته‌های جدیدی سازگار شوند. به جز فیبر نوری برای شبکه های 5G ذکر شده در بالا، باید دید که آیا تولیدکنندگان فیبر نوری، فیبرهای نوآورانه دیگری را جهت استفاده در شبکه‌های 5G در اسرع وقت به بازار عرضه خواهند کرد یا خیر.
