ไฟเบอร์ออปติก 5 ประเภทสำหรับเครือข่าย 5G

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงได้กลายเป็นหนึ่งในประเด็นสำคัญในการแข่งขัน 5Gเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเครือข่าย 5G จะนำเสนอบริการความเร็วสูงและความหน่วงต่ำแก่ผู้บริโภคด้วยการเชื่อมต่อที่น่าเชื่อถือและแข็งแกร่งยิ่งขึ้นแต่เพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้น ต้องสร้างสถานีฐาน 5G มากขึ้นเนื่องจากย่านความถี่ 5G ที่สูงขึ้นและความครอบคลุมของเครือข่ายที่จำกัดและคาดว่าภายในปี 2568 จำนวนสถานีฐาน 5G ทั่วโลกทั้งหมดจะสูงถึง 6.5 ล้านแห่ง ซึ่งส่งผลให้ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและการผลิตสายไฟเบอร์ออปติกสูงขึ้น

ในปัจจุบัน ยังมีความไม่แน่นอนบางประการในสถาปัตยกรรมเครือข่าย 5G และการเลือกโซลูชันทางเทคนิคแต่ในเลเยอร์ทางกายภาพพื้นฐาน สายไฟเบอร์ 5G ควรตอบสนองทั้งการใช้งานในปัจจุบันและความต้องการในการพัฒนาในอนาคตต่อไปนี้คือสายเคเบิลใยแก้วนำแสงห้าประเภทที่แก้ไขปัญหาในเครือข่าย 5G ที่สร้างขึ้นในระดับหนึ่ง

1. โค้งงอใยแก้วนำแสงที่ไม่ไวต่อแสงสำหรับสถานีฐานไมโครขนาดเล็กในร่ม 5G ที่ง่าย

การเชื่อมต่อด้วยไฟเบอร์หนาแน่นระหว่างสถานีฐานมาโครใหม่ขนาดใหญ่ 5G และสถานีฐานไมโครในร่มเป็นความท้าทายหลักในการสร้างเครือข่ายการเข้าถึง 5Gสภาพแวดล้อมการเดินสายที่ซับซ้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเดินสายไฟเบอร์ในอาคาร และพื้นที่จำกัดและการโค้งงอต้องการความต้องการสูงสำหรับประสิทธิภาพการโค้งงอของไฟเบอร์ITU G.657.A2/B2/B3 ที่สอดคล้องกับไฟเบอร์ออปติกมีประสิทธิภาพการโค้งงอที่ยอดเยี่ยม ซึ่งสามารถเย็บและโค้งงอได้รอบมุมโดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพการทำงาน

ผู้ผลิตไฟเบอร์หลายรายประกาศใช้สายเคเบิลไฟเบอร์แบบโค้งงอ (BIF) ที่มีการสูญเสียต่ำเพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าวในแอปพลิเคชัน 5G ในอาคาร

หมายเหตุ: การลดทอนที่เหนี่ยวนำเกิดจากเส้นใยพันรอบแกนกลางของรัศมีเฉพาะ

2. OM5 Multimode Fiber ที่ใช้กับ 5G Core Networks

ผู้ให้บริการ 5G ยังต้องมุ่งเน้นไปที่การสร้างเครือข่ายใยแก้วนำแสงของศูนย์ข้อมูลที่จัดเก็บเนื้อหาในปัจจุบัน ความเร็วในการรับส่งข้อมูลของศูนย์ข้อมูลมีการพัฒนาจาก 10G/25G, 40G/I00G เป็น 25G/I00G, 200G/400G ซึ่งนำเสนอข้อกำหนดใหม่สำหรับเส้นใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดที่ใช้สำหรับเชื่อมต่อภายในศูนย์ข้อมูลไฟเบอร์ออปติกแบบมัลติโหมดต้องเข้ากันได้กับมาตรฐานอีเทอร์เน็ตที่มีอยู่ ครอบคลุมการอัพเกรดในอนาคตให้มีความเร็วสูงขึ้นเช่น 400G และ 800G รองรับเทคโนโลยีมัลติเพล็กซ์ความยาวคลื่นหลายตัว เช่น SWDM และ BiDi และยังต้องให้ความต้านทานการดัดงอที่ดีเยี่ยมเพื่อปรับให้เข้ากับสายเคเบิลของศูนย์ข้อมูลที่มีความหนาแน่นสูง สถานการณ์

รูปที่ 1: ไฟเบอร์ OM5 ในแอปพลิเคชัน 100G BiDi และ 100G SWDM

ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ไฟเบอร์มัลติโหมดบรอดแบนด์ OM5 ใหม่จะกลายเป็นตัวเลือกฮอตสปอตสำหรับการสร้างศูนย์ข้อมูลไฟเบอร์ OM5 ช่วยให้สามารถส่งความยาวคลื่นหลายช่วงพร้อมกันในบริเวณใกล้เคียง 850 นาโนเมตรถึง 950 นาโนเมตรด้วยการนำเอาการมอดูเลต PAM4 และเทคโนโลยี WDM มาใช้ ไฟเบอร์ออปติก OM5 สามารถรองรับ 150 เมตรในระบบส่งสัญญาณ 100Gb/s, 200Gb/s และ 400Gb/s และรับประกันความสามารถของเครือข่ายการส่งสัญญาณระยะสั้นและความเร็วสูงในอนาคต ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลภายในภายใต้สภาพแวดล้อม 5G

นี่คือการเปรียบเทียบความยาวลิงก์ของ OM5 และเส้นใยมัลติโหมดอื่นๆ ที่มีความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร

3. เส้นใยแก้วนำแสงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไมครอนช่วยให้มีความหนาแน่นของเส้นใยสูงขึ้น

เนื่องจากสภาพแวดล้อมการปรับใช้ที่ซับซ้อนของเลเยอร์การเข้าถึงหรือเลเยอร์การรวมของเครือข่าย 5G Bearer จึงง่ายต่อการประสบปัญหา เช่น ทรัพยากรท่อส่งเคเบิลที่มีอยู่อย่างจำกัดเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นที่จำกัดสามารถเก็บใยแก้วนำแสงได้มากขึ้น ผู้ผลิตสายเคเบิลจึงทำงานอย่างหนักเพื่อลดขนาดและเส้นผ่านศูนย์กลางของมัดสายเคเบิลตัวอย่างเช่น เมื่อเร็วๆ นี้ Prysmian Group ได้เปิดตัวไฟเบอร์โหมดเดี่ยว BendBright XS 180µm เพื่อตอบสนองความต้องการเทคโนโลยี 5Gนวัตกรรมใยแก้วนำแสงนี้ช่วยให้ผู้ออกแบบสายเคเบิลสามารถเสนอขนาดสายเคเบิลที่ลดลงอย่างมากในขณะที่ยังคงรักษาเส้นผ่านศูนย์กลางแก้ว 125µm

รูปที่ 2: ไฟเบอร์ BendBright XS 180µm ของ Prysmian

ด้วยหลักการเดียวกัน Corning ได้เปิดตัวไฟเบอร์ SMF-28 Ultra 200 ซึ่งช่วยให้ผู้ผลิตสายไฟเบอร์สามารถตัดความหนาของการเคลือบสายเคเบิลก่อนหน้านี้ได้ 45 ไมครอน จาก 245 ไมครอนลงไป 200 ไมครอน เพื่อให้ได้เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกโดยรวมที่เล็กลงและ YOFC ซึ่งเป็นผู้ผลิตใยแก้วนำแสงอีกรายหนึ่งยังให้บริการ EasyBand plus-Mini 200μm ลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของไฟเบอร์ที่ไม่ไวต่อการดัดงอสำหรับเครือข่าย 5G ซึ่งสามารถลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิลลง 50% และเพิ่มความหนาแน่นของไฟเบอร์ในท่ออย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับไฟเบอร์ออปติกทั่วไป

4. ULL Fiber ที่มีพื้นที่ใช้งานขนาดใหญ่สามารถขยายความยาวลิงค์ 5G ได้

ผู้ผลิตไฟเบอร์ 5G กำลังสำรวจเทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติกการสูญเสียต่ำพิเศษ (ULL) อย่างจริงจังเพื่อขยายการเข้าถึงไฟเบอร์ให้นานที่สุดไฟเบอร์ออปติก G.654.E เป็นไฟเบอร์ 5G ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ไฟเบอร์ G.652.E แตกต่างจากไฟเบอร์ G.652.D ทั่วไปที่มักใช้ใน 10G, 25G และ 100G ไฟเบอร์ G.652.E มาพร้อมกับพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและคุณสมบัติการสูญเสียต่ำเป็นพิเศษ ซึ่งสามารถลดผลกระทบที่ไม่เป็นเชิงเส้นของไฟเบอร์ออปติกและ ปรับปรุง OSNR ที่ได้รับผลกระทบจากรูปแบบการปรับสัญญาณที่สูงขึ้นในการเชื่อมต่อ 200G และ 400G ได้ง่าย

ด้วยความเร็วและความจุในการส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของเครือข่ายหลัก 5G และศูนย์ข้อมูลบนระบบคลาวด์ สายเคเบิลใยแก้วนำแสงเช่นนี้จึงมีความจำเป็นมากขึ้นว่ากันว่าไฟเบอร์ TXF ล่าสุดของ Corning ซึ่งเป็นไฟเบอร์ประเภท G.654.E มาพร้อมกับความสามารถอัตราข้อมูลสูงและการเข้าถึงที่ยอดเยี่ยม สามารถช่วยผู้ให้บริการเครือข่ายจัดการกับความต้องการแบนด์วิดท์ที่เพิ่มขึ้นในขณะที่ลดต้นทุนเครือข่ายโดยรวมเมื่อเร็วๆ นี้ Infinera และ Corning บรรลุ 800G ตลอดระยะทาง 800 กม. โดยใช้ไฟเบอร์ TXF นี้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าไฟเบอร์นี้คาดว่าจะนำเสนอโซลูชั่นการส่งสัญญาณระยะไกลที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานเครือข่าย 5G

5. สายไฟเบอร์ออปติกเพื่อการติดตั้งเครือข่าย 5G ที่เร็วขึ้น

การปรับใช้เครือข่าย 5G ครอบคลุมทั้งสถานการณ์ในร่มและกลางแจ้ง ความเร็วในการติดตั้งเป็นปัจจัยที่ต้องพิจารณาสายเคเบิลออปติคัลแบบแห้งสนิทโดยใช้เทคโนโลยีบล็อกน้ำแบบแห้งช่วยเพิ่มความเร็วในการต่อไฟเบอร์ระหว่างการติดตั้งสายเคเบิลสายเคเบิลไมโครเป่าด้วยลมมีขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบาและมีความหนาแน่นของไฟเบอร์สูงเพื่อเพิ่มจำนวนไฟเบอร์ให้สูงสุดสายเคเบิลชนิดนี้ติดตั้งได้ง่ายในท่อที่ยาวขึ้นด้วยการโค้งงอและลูกคลื่นหลาย ๆ อัน อีกทั้งยังช่วยประหยัดเวลาในกำลังคนและเวลาในการติดตั้ง และปรับปรุงประสิทธิภาพการติดตั้งด้วยวิธีการติดตั้งแบบเป่าลมสำหรับการใช้งานสายเคเบิลใยแก้วกลางแจ้ง จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลออปติคัลป้องกันหนูและนกบางชนิดด้วย