در ماه مارس، آکادمی فناوری اطلاعات و ارتباطات چین (CAICT)، همراه با China Mobile و Huawei، به طور عمومی یک آزمایش انتقال بی سیم تراهرتز را گزارش کردند که ادعا میشد در فاصله حدود 300 متری به سرعت 1 ترابیت در ثانیه میرسد، با اتصال تراهرتز به شبکه حمل و نقل نوری 800G موجود. گزارشهای فنی مستقل در مورد نمونههای اولیه تراهرتز از فروشندگان عمده تا کنون نرخهای پایینتری را در فواصل قابل مقایسه یا طولانیتر توصیف کردهاند، بنابراین ارقام خاص باید بهعنوان یک اعلامیه گزارششده از فروشنده بهجای یک نتیجه بازبینی شده-در نظر گرفته شوند. در هر صورت، توسعه به یک دلیل قابل توجه است که اغلب در پوشش اخبار نادیده گرفته می شود: این آزمایش داستانی در مورد جایگزینی فیبر نیست. این داستانی است در مورد اینکه چقدر 6G همچنان به زیرساخت کابل فیبر نوری وابسته است.
برای اپراتورهای شبکه، یکپارچهسازهای مخابراتی و برنامهریزان زیرساخت، سؤال مفیدتر این نیست که "پیوند بیسیم چقدر سریع است" بلکه "این برای لایه نوری زیر آن چه معنایی دارد." این مقاله به این سوال می پردازد.
چرا 6G همچنان به شبکه های فیبر نوری وابسته است؟
هر نسل از شبکههای تلفن همراه، سمت رادیویی را سریعتر کرده و ترافیک بسیار بیشتری را به فیبر میفرستد. 5G این روند را با متراکمکردن ایستگاههای پایه تسریع میکند و بیشتر بارهای سنگین - fronthaul، midhaul، backhaul، transport - را به لایه نوری منتقل میکند. 6انتظار میرود که G فقط در همان شیب امتداد یابد.
با توجه بهچارچوب ITU{0}R IMT-2030، 6G شش سناریو استفاده را هدف قرار می دهد: ارتباط همهجانبه، ارتباط بسیار قابل اعتماد و{1}}با تأخیر کم، ارتباطات گسترده، اتصال همه جا حاضر، هوش مصنوعی و ارتباطات، و حس و ارتباطات یکپارچه. هیچ یک از این سناریوها را نمی توان به تنهایی از طریق پیوند رادیویی انجام داد. هر یک شبکه انتقال نوری متراکم، کم{4}}تلفات-در پشت هر سایت رادیویی، هر گره لبه و هر مرکز داده را در نظر می گیرد.
این نکته اساسی است که اعلامیه اخیر تراهرتز واقعاً آن را تقویت می کند. این آزمایش به عنوان "رادیو تراهرتز واسط با یک شبکه نوری 800G تمام-" توصیف شده است. به عبارت دیگر، ارزش پیشرفت بیسیم تنها زمانی محقق میشود که قبلاً یک لایه نوری کلاس 800G- منتظر جذب ترافیک باشد. هرچه سرعت رادیو بیشتر شود، فیبر زیر آن بیشتر می شود.
معنی تست تراهرتز 1 ترابیت بر ثانیه برای زیرساخت کابل نوری
با کنار گذاشتن شماره عنوان، ادعای فنی با بزرگترین پیامد برای زیرساخت کابل، ادغام بین پیوند تراهرتز و شبکه انتقال نوری موجود - بدون تبدیل پروتکل میانی است. شرکتهای مخابراتی سالها در این مسیر حرکت کردهاند، با هدف از بین بردن گلوگاههای دامنه الکتریکی- بین سایت رادیویی و هسته مترو.
برای برنامه ریزی کابل نوری، سه نکته را رعایت کنید:
- ظرفیت هر{0}}سایت بیشتر است، نه سایت های کمتر.رادیو با فرکانس بالاتر (mmWave، زیر-تراهرتز، تراهرتز) به سرعت در هوا و از میان موانع ضعیف میشود. برای ارائه نرخهایی که 6G هدف قرار میدهد، شبکهها به سایتهای رادیویی متراکمتری نیاز دارند - که به معنای بیشتر است.کابل فیبر نوری که هر ایستگاه پایه را تغذیه می کند، نه کمتر
- تعداد فیبر بالاتر در هر مسیر.وقتی هر سایت ده ها یا صدها گیگابیت نیاز دارد، مترو و شبکه تجمیع باید چندین برابر آن را حمل کنند. انواع کابل های بهینه شده برای تعداد فیبر بالا، مانند طرح های روبان، مرتبط تر می شوند.
- عملکرد نوری فشرده تر800G و حمل و نقل 1.6T نوظهور، اپتیک منسجم را به سمت کاهش بودجه و پراکندگی محدودتر سوق می دهد. کابلهای استاندارد فضای باز که برای 10G/100G "به اندازه کافی خوب" بودند ممکن است برای پیوندهای طولانی-که در 800G با حاشیههای کم کار میکنند، کافی نباشند.
فیبر Backhaul، Midhaul و Fronthaul مورد نیاز در عصر 6G
حمل و نقل سیار معمولاً به سه بخش تقسیم می شود. حرکت به سمت 6G هر کدام به روشی متفاوت تحت تأثیر قرار می گیرد.
Fronthaul: از آنتن ایستگاه پایه تا بیس باند
Fronthaul کوتاه-و با تأخیر-حساس است و اغلب در مسیرهای تنگ در فضای باز یا در{2}}ساختمان اجرا میشود. امروزه پیوندهای CPRI/eCPRI بر روی کابلهای اختصاصی fronthaul بر این امر غالب است. همانطور که رادیوهای 6G به سمت نرخ نمادهای بالاتر و زمان بندی دقیق تر پیش می روند، فیبر جلویی باید تلفات کم، تأخیر قابل پیش بینی و استحکام مکانیکی در برابر خمش، لرزش و آب و هوا ارائه دهد.کابل FTTA (فیبر-به--آنتن)در اینجا اسباب کار است و تراکم 6G مقدار بیشتری از آن را به سلولهای ماکرو-و کوچک{1}}کشش میدهد.
Midhaul و تجمع
Midhaul ترافیک را از مجموعهای از سایتهای سلولی در لبه مترو جمع میکند. با پروفایل های ترافیک 6G، این بخش از 100G/200G به 400G و 800G در بسیاری از شبکه ها حرکت می کند. حلقههای تجمع معمولاً با کابلهای هوایی یا مجرای{7}}در فضای باز ساخته میشوند. در محیط هایی که مجرای در دسترس نیست یا حفاری غیراقتصادی است،کابل فیبر نوری ADSSانتخاب پیشفرض برای تجمع رشتهای در امتداد راهروهای برق و حملونقل است.
حمل و نقل بک هال و مترو
Backhaul ترافیک تلفن همراه انباشته را به هسته و به داخل حمل می کندشبکه های ارتباطی مرکز داده. اینجا جایی است که شبکه نوری 800G همه-به آن در آزمایش اخیر ارجاع داده شده است، و همچنین جایی است که فواصل انتقال منسجم و بودجههای دهانه بیشترین اهمیت را دارد. اپراتورهایی که برای 6G برنامه ریزی می کنند، به طور فزاینده ای فیبرهای کلاس پایین-G.654-را برای ساخت های جدید طولانی مدت مشخص می کنند، زیرا به طور مستقیم دسترسی و ظرفیت را بهبود می بخشد.ماژول های نوری منسجم 800G.
چه نوع کابل های فیبر نوری از شبکه های 6G پشتیبانی می کنند؟
هیچ "کابل 6G" واحدی وجود ندارد. لایه های مختلف شبکه نیازهای فیزیکی، مکانیکی و نوری متفاوتی دارند. جدول زیر نگاشت های اصلی را خلاصه می کند:
| بخش شبکه | نقش معمولی در 6G | انواع کابل معمولا استفاده می شود | ویژگی های کلیدی الیاف |
|---|---|---|---|
| برج / آنتن | Fronthaul به واحدهای آنتن فعال | کابل FTTA، کابل ترکیبی قدرت{0}}فیبر کامپوزیت | G.652.D یا G.657.A2; خم-insensitive; ژاکت خشن |
| حلقه تجمع | سلول-تجمع سایت، لبه مترو | ADSS، شکل هوایی-8، کابل کانال | G.652.D / G.657; استحکام کششی بالا؛ رتبه بندی زیست محیطی |
| ستون فقرات دراز- | حمل و نقل بین{0}شهری و DCI، 800G+ | شل-لوله در فضای باز، مستقیم-دفن، زیردریایی | G.654.E فیبر حالت تک-کم- |
| مسیرهای{0}}تراکم بالا | هسته مترو، مرکز داده، لبه ابری | کابل فیبر نوری روبانی, میکرو-مجرای هوا-دمیده شده است | تعداد فیبر بالا (288، 576، 864+); پیوند همجوشی توده ای |
| مرکز داده و خوشه هوش مصنوعی | اتصال سرور، سوئیچ و GPU | مجموعههای MPO/MTP، چند حالته داخلی-و حالت تک- | OM4/OM5 یا حالت تک-برای 400G/800G؛ بسیار-از دست دادن درج کم |
این الگو ثابت است: 6G دسته های کابل کشی اساسی را تغییر نمی دهد، اما نوار عملکرد را در هر یک افزایش می دهد. شبکهای که امروزه مشخصات 5G را برآورده میکند، همچنان باید در دهه آینده بهتدریج ارتقا یابد، بهویژه در بخشهای طولانی-و تجمیع.
6G، همه-شبکه های نوری و آینده کابل کشی مخابرات
جهت صنعت گسترده تر به سمت پایان-به-پایان دادن به همه-شبکه های نوری است: لایه نوری ترافیک را از لبه دسترسی به هسته با کمترین تبدیل الکتریکی ممکن حمل می کند. اپراتورها قبلاً 400G و 800G را در مترو و DCI مستقر کرده اند.ITU-T G.654.Eفیبر کم تلفات-، اتصالات متقاطع نوری{{1}، فناوری ROADM و اتصالات منسجم در حال تبدیل شدن به معماری های حمل و نقل استاندارد هستند.
6G این را تسریع می کند. سناریوهای حسی یکپارچه-و-در IMT-2030، الگوهای ترافیکی بومی هوش مصنوعی از آموزش و استنتاج مدل های بزرگ، و اتصال همه جا (شامل شبکه های غیرزمینی) همگی ترافیک بیشتری را به همان ستون نوری هدایت می کنند. آزمایش رادیویی تراهرتز که در ماه مارس اعلام شد، یکی از سیگنال های بسیاری است که صنعت در حال آماده شدن برای این بار است - اما ظرفیت واقعی در شیشه ساخته می شود، نه در هوا.
برای نگاهی گسترده به چگونگی تکامل لایه نوری به موازات نسل های موبایل، به تحلیل عمیق تر ما مراجعه کنید.6G و فیبر نوری در شبکههای فوق-سرعت-.
مفاهیم عملی برای اپراتورهای شبکه و خریداران کابل
برای اپراتورها، ادغامکنندگان و صاحبان پروژهها که برنامهریزی توسعه شبکه در پنجره 2026-2030 را دارند، چهار نکته عملی از مسیر فعلی دنبال میشود:
- با در نظر گرفتن ارتقای بعدی مشخص کنید.کابلهای نصبشده امروز در مسیرهای ستون فقرات و تجمیع، احتمالاً در طول عمر خود، ترافیک 400G تا 1.6T را حمل میکنند. انتخاب فیبر کم-و تعداد کافی فیبر از قبل بسیار ارزانتر از ترانشهبرداری مجدد است.
- حساب برای متراکم شدن سایت.فیزیک رادیویی 6G به معنای مکان های بیشتر در هر کیلومتر مربع در مناطق شهری متراکم است. مسیرهای مجرای، مجرای فرعی-و هوایی را بر این اساس برنامه ریزی کنید.
- با فرونتال به عنوان یک رشته رفتار کنید، نه یک فکر بعدی.با سفت شدن رابط های رادیویی، FTTA، کابل کامپوزیت فیبر قدرت هیبریدی-و مجموعه های کوتاه-با دقت بالا-برای عملکرد RAN حیاتی تر می شوند.
- انتخاب کابل را با همه{0}راهبردهای نوری هماهنگ کنید.اگر نقشه راه اپراتور شامل ROADM، OXC و سوئیچینگ نوری -به{{1} پایان باشد، بودجه پیوند باید از آن پشتیبانی کند، که پیامدهای مستقیمی برای انتخاب نوع فیبر دارد.
سوالات متداول
س: آیا 6G جایگزین کابل های فیبر نوری می شود؟
پاسخ: خیر. 6G یک تولید رادیویی-دسترسی است، نه یک فناوری حمل و نقل. لایه رادیویی در نهایت به فیبر متصل می شود. ظرفیت 6G بالاتر باعث افزایش - نه کاهش - بار وارد شده بر روی شبکه فیبر نوری زیرین میشود.
س: چرا 6G بیسیم اگر اینقدر سریع است هنوز به فیبر نیاز دارد؟
پاسخ: رادیو تراهرتز و زیر{0}}تراهرتز با فاصله به سرعت ضعیف می شود و به راحتی توسط موانع مسدود می شود. برای ارائه سرعت های رتبه بندی شده در مقیاس، 6G به بسیاری از سایت های رادیویی کوچک و متراکم نیاز دارد که هر کدام از آنها از طریق فیبر برای فرانت هاول، میاناول و بک هاول به هم متصل هستند. هر چه رادیو سریعتر باشد، ظرفیت فیبر بیشتری باید پشت آن قرار گیرد.
س: چه کابل های فیبری برای ایستگاه های پایه 6G استفاده می شود؟
پاسخ: در آنتن و برج، فرانتهول معمولاً از کابلهای FTTA استفاده میکند و در جایی که واحدهای رادیویی راه دور هم به قدرت و هم به سیگنال نیاز دارند، از کابلهای ترکیبی ترکیبی استفاده میکند. تجمع از خوشه های سلولی معمولاً از کابل هوایی ADSS یا کابل مجرای فضای باز استفاده می کند. حمل و نقل طولانی-به مترو و هسته مرکزی از فیبرهای تک حالته کم تلفات{{4} مانند G.654.E استفاده می کند.
س: رابطه بین 6G و 800G همه شبکههای نوری- چیست؟
پاسخ: 800G یک نرخ حمل و نقل است-که در حال حاضر در شبکههای مترو و DCI در حال استقرار است{2}}ترافیک تلفن همراه G، بهویژه در مناطق متراکم، در این پیوندهای نوری با نرخ بالا جمع میشود. اعلامیه های فروشنده که یک پیوند رادیویی تراهرتز را مستقیماً به یک شبکه حمل و نقل نوری 800G متصل می کنند، منعکس کننده این همگرایی هستند.
س: آیا 6G چه نوع فیبر نوری را امروز باید مشخص کنم، تغییر خواهد داد؟
پاسخ: برای مسیرهای-طولانی و با ظرفیت{1} بالا، بسیاری از اپراتورها در حال حاضر از G.652.D به سمتفیبر G.654.E با اتلاف کم-برای گسترش دسترسی به سیستم های منسجم 400G و 800G. برای دسترسی و FTTH، فیبر حساس به خم-G.657 استاندارد باقی می ماند. انتقال 6G بعید است که نوع فیبر دسترسی جدید با نام تجاری-را معرفی کند، اما همچنان شبکههای اصلی را به سمت تلفات کمتر و تعداد فیبر بیشتر سوق خواهد داد.
خلاصه
آزمایش تراهرتز 1 ترابیت بر ثانیه گزارش شده در ماه مارس، یک نقطه داده در یک نقشه راه صنعتی طولانی تر است که به 6G تجاری در حدود سال 2030 اشاره می کند. اپراتورها و سازندگان شبکه که کابل کشی خود را با در نظر گرفتن این مسیر برنامه ریزی می کنند، از سرمایه گذاری سرگردان در دهه آینده اجتناب خواهند کرد.