Hiểu biết

Vào tháng 3, Học viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Trung Quốc (CAICT), cùng với China Mobile và Huawei, đã công khai báo cáo về thử nghiệm truyền dẫn không dây terahertz được tuyên bố là đạt tốc độ 1 Tbps trên khoảng cách khoảng 300 mét, với liên kết terahertz được giao tiếp với mạng truyền tải quang 800G hiện có. Các báo cáo kỹ thuật độc lập về nguyên mẫu terahertz từ các nhà cung cấp lớn cho đến nay đã mô tả tỷ lệ thấp hơn trên những khoảng cách tương đương hoặc xa hơn, do đó, các số liệu cụ thể phải được coi là thông báo-báo cáo của nhà cung cấp thay vì kết quả-được đồng nghiệp đánh giá. Dù sao đi nữa, sự phát triển này rất quan trọng vì một lý do thường bị bỏ sót trong tin tức: cuộc thử nghiệm không phải là câu chuyện về việc thay thế sợi quang. Đó là câu chuyện về việc 6G sẽ tiếp tục phụ thuộc mạnh mẽ như thế nào vào cơ sở hạ tầng cáp quang.

Đối với các nhà khai thác mạng, nhà tích hợp viễn thông và nhà quy hoạch cơ sở hạ tầng, câu hỏi hữu ích hơn không phải là "liên kết không dây nhanh như thế nào" mà là "điều này có ý nghĩa gì đối với lớp quang bên dưới". Bài viết này xem xét câu hỏi đó.

Tại sao 6G vẫn phụ thuộc vào mạng cáp quang

Mọi thế hệ mạng di động đều làm cho phía vô tuyến nhanh hơn trong khi đẩy nhiều lưu lượng truy cập hơn vào cáp quang. 5G đã đẩy nhanh xu hướng này bằng cách tăng mật độ các trạm cơ sở và chuyển hầu hết các công việc nặng nhọc - đường truyền trước, đường trung gian, đường truyền ngược, truyền tải - sang lớp quang. 6G dự kiến ​​sẽ mở rộng logic tương tự, chỉ ở độ dốc cao hơn.

TheoKhung ITU-R IMT-2030, 6G nhắm đến sáu kịch bản sử dụng: giao tiếp phong phú, giao tiếp siêu đáng tin cậy và có độ trễ{1} thấp, giao tiếp quy mô lớn, kết nối khắp nơi, AI và giao tiếp cũng như cảm biến và giao tiếp tích hợp. Không có kịch bản nào trong số này có thể được thực hiện chỉ bằng liên kết vô tuyến. Mỗi mạng giả định một mạng truyền tải quang có dung lượng cao,-tổn thất-thấp,-cao đằng sau mọi trạm phát sóng, mọi nút biên và mọi trung tâm dữ liệu.

Đây là điểm thiết yếu mà thông báo terahertz gần đây thực sự củng cố. Cuộc thử nghiệm được mô tả là "vô tuyến terahertz giao tiếp với mạng toàn{2} quang 800G". Nói cách khác, giá trị của bước đột phá không dây chỉ thành hiện thực nếu đã có lớp quang 800G-đang chờ hấp thụ lưu lượng. Sóng vô tuyến càng nhanh thì sợi quang bên dưới càng đòi hỏi nhiều hơn.
 

Thử nghiệm Terahertz 1Tbps có ý nghĩa gì đối với cơ sở hạ tầng cáp quang

Bỏ qua con số tiêu đề, tuyên bố kỹ thuật có ý nghĩa lớn nhất đối với cơ sở hạ tầng cáp là sự tích hợp giữa liên kết terahertz và mạng truyền tải quang hiện có - mà không cần chuyển đổi giao thức trung gian. Các nhà cung cấp dịch vụ đã đi theo hướng này trong nhiều năm với mục tiêu loại bỏ các điểm nghẽn-miền điện giữa trạm vô tuyến và lõi tàu điện ngầm.

Đối với quy hoạch cáp quang, ba điểm sau:

• Dung lượng trên mỗi{0}}trang web cao hơn chứ không phải ít trang web hơn.Sóng vô tuyến có tần số- cao hơn (mmWave, sub{1}}terahertz, terahertz) suy giảm nhanh chóng trong không khí và xuyên qua chướng ngại vật. Để cung cấp tốc độ mà 6G đang nhắm mục tiêu, các mạng sẽ cần các trang web vô tuyến dày đặc hơn -, điều đó có nghĩa là nhiều hơncáp quang cấp nguồn cho mỗi trạm cơ sở, không kém.
• Số lượng sợi cao hơn trên mỗi tuyến.Khi mỗi địa điểm yêu cầu hàng chục hoặc hàng trăm gigabit, mạng lưới đô thị và tổng hợp phải đáp ứng bội số đó. Các loại cáp được tối ưu hóa cho số lượng sợi quang cao, chẳng hạn như thiết kế ruy băng, trở nên phù hợp hơn.
• Hiệu suất quang học chặt chẽ hơn.Truyền tải 800G và 1.6T mới nổi đẩy quang học kết hợp vào tình trạng suy hao và phân tán chặt chẽ hơn. Cáp ngoài trời tiêu chuẩn "đủ tốt" cho 10G/100G có thể không đủ cho các tuyến đường dài-hoạt động ở 800G với biên độ hẹp.

  

Các yêu cầu về đường trục, đường giữa và đường truyền cáp quang trong kỷ nguyên 6G

Vận tải di động thường được chia thành ba phân đoạn. Mỗi người đều bị ảnh hưởng bởi việc chuyển sang 6G theo một cách khác nhau.

Fronthaul: từ ăng-ten trạm gốc đến băng gốc

Fronthaul có phạm vi tiếp cận ngắn, độ trễ-nhạy cảm và thường chạy ở những con đường chật hẹp ngoài trời hoặc trong{2}}tòa nhà. Ngày nay, điều này bị chi phối bởi các liên kết CPRI/eCPRI chạy trên các cáp truyền dẫn chuyên dụng. Khi sóng vô tuyến 6G hướng tới tốc độ ký hiệu cao hơn và thời gian chặt chẽ hơn, sợi truyền dẫn trước phải có độ suy hao thấp, độ trễ có thể dự đoán được và độ bền cơ học chống lại sự uốn cong, độ rung và thời tiết.Cáp FTTA (cáp-đến-ăng{2}}ăng-ten)là đặc điểm chính ở đây và việc tăng mật độ 6G sẽ mang lại nhiều lợi ích hơn cho việc triển khai cả-ô nhỏ và vĩ mô.

Midhaul và tổng hợp

Midhaul tổng hợp lưu lượng truy cập từ các cụm trạm di động vào vùng rìa metro. Với cấu hình lưu lượng 6G, phân khúc này sẽ chuyển từ 100G/200G lên 400G và 800G ở nhiều mạng. Các vòng tập trung thường được chế tạo bằng cáp ngoài trời trên ăng-ten hoặc ống dẫn-; trong môi trường không có sẵn ống dẫn hoặc việc đào không kinh tế,cáp quang ADSSlà lựa chọn mặc định để xâu chuỗi tập hợp dọc theo hành lang điện và vận tải.

Vận tải đường trục và tàu điện ngầm

Backhaul mang lưu lượng di động tổng hợp đến lõi và vàomạng kết nối trung tâm dữ liệu. Đây là nơi mạng toàn quang 800G-được tham chiếu trong các thử nghiệm gần đây hoạt động và cũng là nơi khoảng cách truyền nhất quán và ngân sách mở rộng quan trọng nhất. Các nhà khai thác đang lên kế hoạch cho 6G đang ngày càng chỉ định loại cáp quang G.654-tiêu hao thấp cho các công trình đường dài mới, vì nó trực tiếp cải thiện phạm vi tiếp cận và công suất củaMô-đun quang kết hợp 800G.

Những loại cáp quang nào sẽ hỗ trợ mạng 6G?

Không có một "cáp 6G" duy nhất. Các lớp khác nhau của mạng có các yêu cầu vật lý, cơ học và quang học khác nhau. Bảng dưới đây tóm tắt các ánh xạ chính:

Mô hình nhất quán: 6G không thay đổi các loại cáp cơ bản nhưng nó nâng cao tiêu chuẩn hiệu suất của từng loại. Một mạng đáp ứng các thông số kỹ thuật 5G ngày nay vẫn cần được nâng cấp dần dần trong thập kỷ tới, đặc biệt là trên các phân đoạn đường dài và tổng hợp.

6G, Tất cả-Mạng quang và Tương lai của cáp viễn thông

Định hướng ngành rộng hơn là hướng tới một mạng quang-đến{1}}đầu cuối{2}}đầu cuối: lớp quang mang lưu lượng truy cập từ cạnh truy cập đến lõi với ít chuyển đổi điện nhất có thể. Các nhà khai thác đã triển khai 400G và 800G ở metro và DCI.ITU-T G.654.Esợi quang-tổn hao thấp, kết nối chéo quang-, công nghệ ROADM và các thiết bị cắm kết hợp đang được chuẩn hóa thành kiến ​​trúc truyền tải tiêu chuẩn.

6G tăng tốc điều này. Các kịch bản cảm biến-và-truyền thông tích hợp trong IMT-2030, các mẫu lưu lượng truy cập gốc AI{6}} từ việc đào tạo và suy luận mô hình lớn cũng như khả năng kết nối phổ biến (bao gồm cả các mạng không-trên mặt đất) đều thúc đẩy nhiều lưu lượng truy cập hơn vào cùng một đường trục quang học. Cuộc thử nghiệm vô tuyến terahertz được công bố vào tháng 3 là một trong nhiều tín hiệu cho thấy ngành công nghiệp đang chuẩn bị cho lượng tải này - nhưng công suất thực tế đang được xây dựng trong kính chứ không phải trong không khí.

Để có cái nhìn mở rộng về cách lớp quang đang phát triển song song với các thế hệ di động, hãy xem phân tích sâu hơn của chúng tôi về6G và cáp quang trong mạng tốc độ cực cao.

Ý nghĩa thiết thực cho các nhà khai thác mạng và người mua cáp

Đối với các nhà khai thác, nhà tích hợp và chủ dự án đang lên kế hoạch mở rộng mạng trong giai đoạn 2026-2030, bốn bài học thực tế sẽ rút ra từ quỹ đạo hiện tại:

• Hãy chỉ định với lần nâng cấp tiếp theo.Cáp được lắp đặt ngày nay trên các tuyến đường trục và tuyến tổng hợp có thể sẽ mang lưu lượng từ 400G đến 1,6T trong vòng đời của chúng. Việc chọn trước sợi có-tổn thất thấp và số lượng sợi thích hợp sẽ rẻ hơn nhiều so với việc đào lại-mương.
• Tài khoản cho mật độ trang web.Vật lý vô tuyến 6G có nghĩa là có nhiều địa điểm hơn trên mỗi km vuông ở các khu vực đô thị đông đúc. Lập kế hoạch đường ống, đường ống phụ và đường bay trên không phù hợp.
• Hãy coi việc dẫn đầu như một kỷ luật chứ không phải là một suy nghĩ lại.Khi các giao diện vô tuyến được thắt chặt, FTTA, cáp tổng hợp sợi quang-điện lai và các cụm có độ chính xác-cao{2}}tầm ngắn trở nên quan trọng hơn đối với hiệu suất RAN.
• Căn chỉnh lựa chọn cáp với tất cả-chiến lược quang học.Nếu lộ trình của nhà điều hành bao gồm ROADM, OXC và chuyển mạch quang-đến-cuối thì ngân sách liên kết phải hỗ trợ điều đó, điều này có ý nghĩa trực tiếp đối với việc lựa chọn loại sợi.

Bản tóm tắt

Cuộc thử nghiệm terahertz 1 Tbps được báo cáo vào tháng 3 là một điểm dữ liệu trong lộ trình công nghiệp dài hơn hướng tới 6G thương mại vào khoảng năm 2030. Đối với cơ sở hạ tầng quang học, kết luận bền vững hơn là về mặt cấu trúc: 6G khuếch đại nhu cầu cáp quang ở mọi lớp của mạng - đường dẫn tới ăng-ten, tập hợp giữa các trạm di động, đường truyền ngược vào lõi tàu điện ngầm và kết cấu quang học bên trong các trung tâm dữ liệu. Các nhà khai thác và xây dựng mạng lập kế hoạch cho hệ thống cáp của họ theo quỹ đạo đó sẽ tránh được khoản đầu tư bị mắc kẹt khi thập kỷ tiếp theo mở ra.