المعرفه

في مارس/آذار، أعلنت الأكاديمية الصينية لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (CAICT)، بالتعاون مع شركة تشاينا موبايل وهواوي، عن اختبار نقل لاسلكي تيراهيرتز زعم أنه يصل إلى 1 تيرابايت في الثانية على مسافة حوالي 300 متر، مع ربط رابط تيراهيرتز بشبكة نقل بصرية 800 جيجا بايت موجودة. وصفت التقارير الفنية المستقلة عن نماذج تيراهيرتز الأولية من الموردين الرئيسيين حتى الآن معدلات أقل على مسافات قابلة للمقارنة أو أطول، لذا يجب التعامل مع الأرقام المحددة كإعلان أبلغ عنه البائع-بدلاً من نتيجة مراجعة النظراء-. وفي كلتا الحالتين، يعد التطور مهمًا لسبب واحد غالبًا ما يتم إغفاله في تغطية الأخبار: الاختبار ليس قصة حول استبدال الألياف. إنها قصة حول مدى قوة استمرار 6G في الاعتماد على البنية التحتية لكابلات الألياف الضوئية.

بالنسبة لمشغلي الشبكات وشركات تكامل الاتصالات ومخططي البنية التحتية، فإن السؤال الأكثر فائدة ليس "ما مدى سرعة الارتباط اللاسلكي" ولكن "ماذا يعني هذا بالنسبة للطبقة الضوئية الموجودة تحتها". هذه المقالة تبحث في هذا السؤال.

لماذا لا يزال الجيل السادس يعتمد على شبكات الألياف الضوئية؟

لقد أدى كل جيل من شبكات الهاتف المحمول إلى جعل الجانب الراديوي أسرع مع دفع المزيد من حركة المرور إلى الألياف. 5G مما أدى إلى تسريع هذا الاتجاه عن طريق تكثيف المحطات الأساسية وتحويل معظم الرفع الثقيل - من وصلات أمامية ومتوسطة ووصلات خلفية والنقل - إلى الطبقة الضوئية. 6G ومن المتوقع أن يمتد نفس المنطق، فقط عند منحدر أكثر انحدارًا.

وفقا لإطار عمل الاتحاد الدولي للاتصالات -R IMT-2030، تستهدف شبكة 6G ستة سيناريوهات للاستخدام: الاتصالات الشاملة، والاتصالات الموثوقة للغاية وذات زمن الاستجابة المنخفض-، والاتصالات واسعة النطاق، والاتصال في كل مكان، والذكاء الاصطناعي والاتصالات، والاستشعار والاتصالات المتكاملة. لا يمكن تنفيذ أي من هذه السيناريوهات بواسطة الوصلة الراديوية وحدها. ويفترض كل منها وجود شبكة نقل بصرية كثيفة ومنخفضة-الخسارة وعالية السعة-خلف كل موقع راديو وكل عقدة طرفية وكل مركز بيانات.

هذه هي النقطة الأساسية التي يعززها إعلان تيراهيرتز الأخير. يوصف الاختبار بأنه "راديو تيراهيرتز متصل بشبكة ضوئية 800 جيجا بايت بالكامل." بمعنى آخر، لا تتحقق قيمة الاختراق اللاسلكي إلا إذا كانت هناك بالفعل طبقة بصرية من فئة 800G-تنتظر استيعاب حركة المرور. كلما زادت سرعة الراديو، أصبحت الألياف الموجودة تحته أكثر تطلبًا.
 

ماذا يعني اختبار Terahertz بسرعة 1 تيرابايت في الثانية للبنية التحتية للكابلات الضوئية

بغض النظر عن الرقم الرئيسي، فإن المطالبة الفنية ذات التأثير الأكبر على البنية التحتية للكابل هي التكامل بين رابط تيراهيرتز وشبكة النقل الضوئية الحالية - بدون تحويل البروتوكول الوسيط. ظلت شركات الاتصالات تتحرك في هذا الاتجاه لسنوات، بهدف إزالة اختناقات المجال الكهربائي-بين موقع الراديو ومركز المترو.

بالنسبة لتخطيط الكابلات الضوئية، اتبع ثلاث نقاط:

• سعة أكبر لكل-موقع، وليس عددًا أقل من المواقع.يتضاءل التردد الراديوي العالي-(mmWave، sub-terahertz، terahertz) بسرعة في الهواء وعبر العوائق. لتوفير المعدلات التي تستهدفها شبكة 6G، ستحتاج الشبكات إلى مواقع راديو أكثر كثافة - مما يعني المزيدكابلات الألياف الضوئية تغذي كل محطة أساسيةلا أقل.
• ارتفاع عدد الألياف لكل مسار.عندما يتطلب كل موقع عشرات أو مئات الجيجابايت، يجب على شبكة المترو والتجميع أن تحمل مضاعفات ذلك. أصبحت أنواع الكابلات المُحسّنة لعدد كبير من الألياف، مثل تصميمات الشريط، أكثر أهمية.
• أداء بصري أكثر إحكاما.يعمل النقل 800G و1.6T الناشئ على دفع البصريات المتماسكة إلى ميزانية أكثر صرامة للخسارة والتشتت. قد لا تكون الكابلات الخارجية القياسية "الجيدة بما يكفي" لـ 10 جيجا/100 جيجا كافية لروابط النقل الطويلة -التي تعمل بسرعة 800 جيجا مع هوامش ضيقة.

  

متطلبات توصيل الألياف والوصل المتوسط ​​والوصل الأمامي في عصر الجيل السادس

عادة ما يتم تقسيم النقل المتنقل إلى ثلاثة أقسام. يتأثر كل واحد بالتحرك نحو 6G بطريقة مختلفة.

Fronthaul: من هوائي المحطة الأساسية إلى النطاق الأساسي

يتميز نظام Fronthaul بأنه حساس للمدى القصير-وزمن الاستجابة-وغالبًا ما يتم تشغيله في مسارات خارجية ضيقة أو في-المباني. اليوم تهيمن على هذا روابط CPRI/eCPRI التي تركب على كابلات توصيل أمامية مخصصة. نظرًا لأن أجهزة الراديو 6G تتجه نحو معدلات رمز أعلى وتوقيت أكثر إحكامًا، يجب أن توفر ألياف التوصيل الأمامي خسارة منخفضة وزمن وصول يمكن التنبؤ به ومتانة ميكانيكية ضد الانحناء والاهتزاز والطقس.كابل FTTA (الألياف-إلى-الهوائي-).هو العمود الفقري هنا، وسوف يؤدي تكثيف 6G إلى سحب المزيد منه إلى عمليات نشر الخلايا-الصغيرة والماكرو.

Midhaul والتجميع

يقوم Midhaul بتجميع حركة المرور من مجموعات مواقع الخلايا إلى حافة المترو. ومع ملفات تعريف حركة مرور 6G، سينتقل هذا القطاع من 100G/200G إلى 400G و800G في العديد من الشبكات. يتم عادةً إنشاء حلقات التجميع باستخدام كابلات خارجية تعتمد على الهوائي أو القنوات-؛ في البيئات التي لا تتوفر فيها قنوات أو يكون حفرها غير اقتصادي،كابل الألياف الضوئية ADSSهو الخيار الافتراضي لربط التجميع على طول ممرات الطاقة والنقل.

النقل الخلفي والمترو

ينقل Backhaul حركة مرور الهاتف المحمول المجمعة إلى المركز وإليهاشبكات الربط بين مراكز البيانات. هذا هو المكان الذي تعمل فيه الشبكة الضوئية 800G-المشار إليها في الاختبار الأخير، وهو أيضًا المكان الذي تكون فيه مسافات النقل المتماسكة وميزانيات النطاق أكثر أهمية. يحدد المشغلون الذين يخططون لشبكة 6G بشكل متزايد ألياف فئة G.654-منخفضة الخسارة للبنيات الجديدة طويلة المدى، نظرًا لأنها تعمل بشكل مباشر على تحسين مدى الوصول وقدرة800G وحدات بصرية متماسكة.

ما هي أنواع كابلات الألياف الضوئية التي ستدعم شبكات 6G؟

لا يوجد "كابل 6G" واحد. الطبقات المختلفة للشبكة لها متطلبات مادية وميكانيكية وبصرية مختلفة. ويلخص الجدول أدناه التعيينات الرئيسية:

النمط ثابت: 6G لا تغير فئات الكابلات الأساسية، ولكنها ترفع مستوى الأداء في كل منها. ستظل الشبكة التي تلبي مواصفات 5G اليوم بحاجة إلى الترقية تدريجيًا على مدار العقد المقبل، خاصة في قطاعات النقل والتجميع-الطويلة.

6G، وجميع-الشبكات الضوئية ومستقبل كابلات الاتصالات

يتجه الاتجاه الأوسع للصناعة نحو -إلى-نهاية كل الشبكة الضوئية-: تنقل الطبقة الضوئية حركة المرور من حافة الوصول إلى المركز مع أقل عدد ممكن من التحويلات الكهربائية. لقد قام المشغلون بالفعل بنشر 400G و800G في المترو وDCI.الاتحاد الدولي للاتصالات-T G.654.Eيتم تطبيع -الألياف المنخفضة الخسارة، والوصلات الضوئية المتقاطعة-، وتقنية ROADM والمكونات القابلة للتوصيل المتماسكة في بنيات النقل القياسية.

6G يسرع هذا. تعمل سيناريوهات الاستشعار المتكاملة-و-الاتصالات في الاتصالات المتنقلة الدولية-2030، وأنماط حركة المرور الأصلية-الذكاء الاصطناعي من التدريب والاستدلال على النماذج الكبيرة، والاتصال في كل مكان (بما في ذلك-الشبكات الأرضية) على دفع المزيد من حركة المرور إلى نفس العمود الفقري البصري. يعد اختبار راديو تيراهيرتز الذي تم الإعلان عنه في شهر مارس واحدًا من العديد من الإشارات التي تشير إلى أن الصناعة تستعد لهذا الحمل، لكن السعة الفعلية يتم بناؤها في الزجاج، وليس في الهواء.

لإلقاء نظرة موسعة على كيفية تطور الطبقة الضوئية بالتوازي مع أجيال الهواتف المحمولة، راجع تحليلنا الأعمق لـ6G والألياف الضوئية في شبكات-عالية- فائقة السرعة.

الآثار العملية لمشغلي الشبكات ومشتري الكابلات

بالنسبة للمشغلين والمتكاملين وأصحاب المشاريع الذين يخططون لتوسعات الشبكة في الفترة 2026-2030، تتبع أربع خطوات عملية من المسار الحالي:

• حدد مع وضع الترقية التالية في الاعتبار.من المرجح أن تحمل الكابلات المثبتة اليوم على طرق العمود الفقري والتجميع حركة مرور تتراوح من 400 جيجا إلى 1.6 طن خلال عمرها الافتراضي. إن اختيار ألياف منخفضة الخسارة-وعدد كافٍ من الألياف مقدمًا يعد أرخص بكثير من إعادة-حفر الخنادق.
• حساب لتكثيف الموقع.تعني الفيزياء الراديوية 6G المزيد من المواقع لكل كيلومتر مربع في المناطق الحضرية الكثيفة. قم بتخطيط القناة والقناة الفرعية- والمسارات الجوية وفقًا لذلك.
• تعامل مع الأمر على أنه نظام، وليس فكرة لاحقة.مع تشديد الواجهات الراديوية، أصبحت FTTA وكابلات الألياف المركبة ذات الطاقة الهجينة-والتجميعات-القصيرة عالية الدقة-أكثر أهمية لأداء RAN.
• قم بمحاذاة اختيار الكابل مع جميع-الإستراتيجيات الضوئية.إذا كانت خريطة طريق المشغل تتضمن ROADM، وOXC، والتبديل البصري من النهاية إلى-النهاية، فيجب أن تدعم ميزانيات الارتباط ذلك، الأمر الذي له آثار مباشرة على اختيار نوع الألياف.

ملخص

يعد اختبار 1 تيرابايت تيراهيرتز الذي تم الإبلاغ عنه في مارس بمثابة نقطة بيانات واحدة في خريطة طريق صناعية أطول تشير إلى 6G تجاريًا حوالي عام 2030. بالنسبة للبنية التحتية الضوئية، فإن الاستنتاج الأكثر ديمومة هو هيكلي: تعمل 6G على تضخيم الطلب على الألياف في كل طبقة من الشبكة - من التوصيل الأمامي إلى الهوائيات، والتجميع بين مواقع الخلايا، والتوصيل إلى قلب المترو، والنسيج البصري داخل مراكز البيانات. سوف يتجنب المشغلون وبناة الشبكات الذين يخططون للكابلات الخاصة بهم مع أخذ هذا المسار في الاعتبار الاستثمار العالق مع تطور العقد القادم.