25G و50G PON لـ 5G-A و6G Fronthaul: المتطلبات الفنية الرئيسية

إن الانتقال من شبكة الجيل الخامس المتقدمة (5G-A) إلى شبكة الجيل السادس ليس مجرد ثورة لاسلكية؛ إنها بصرية. مع دفع الواجهات الراديوية نحو نطاقات تيراهيرتز (THz) وزمن وصول الميكروثانية، تتعرض شبكة النقل الأساسية - وتحديدًا Fronthaul - لضغوط هائلة.

لقد برزت تقنية الشبكة الضوئية السلبية (PON)، التي كانت ذات يوم العمود الفقري الهادئ للنطاق العريض المنزلي، باعتبارها الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة وقابلية التوسع لشبكات 5G-A و6G xHaul. فيما يلي تحليل متعمق للمتطلبات الفنية لـ 25G و50G PON في عصر الاتصال التالي .

1. التحول المعماري: لماذا PON لـ Fronthaul؟

في شبكات الجيل الرابع التقليدية، اعتمدت الخطوط الأمامية بشكل كبير على ألياف نقطة إلى نقطة (PtP). ومع ذلك، فإن الكثافة الهائلة للخلايا الصغيرة 5G-A وتقنية MIMO الضخمة المتوقعة 6G 'الخالية من الخلايا' تجعل PtP غير مجدية اقتصاديًا.

تسمح طبيعة PON من نقطة إلى عدة نقاط (PtMP) للمشغلين بتجميع حركة المرور من وحدات راديو عن بعد متعددة (RRUs) إلى ألياف تغذية واحدة، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف حفر الخنادق واستهلاك الطاقة عند الحافة.

2. 25G PON: 'المكان المثالي' العملي لـ 5G-A

في حين أن 50G هو 'نجم الشمال'، فإن 25G-PON (الموحد بواسطة 25GS-PON MSA وIEEE 802.3ca) أصبح الاختيار العملي لعمليات النشر في الفترة 2025-2026.

المحركات التقنية الرئيسية:
سعة النطاق المتوسط ​​5G-A: تتطلب الناقلة النموذجية 100 ميجاهرتز 5G-A التي تستخدم التقسيم الوظيفي للخيار 7-2x ما يقرب من 10-15 جيجابت في الثانية من سعة النقل الأمامي. 10G PON (XGS-PON) غير كافٍ، لكن 25G-PON يوفر المساحة اللازمة للمواقع المضيفة المحايدة متعددة النطاقات أو متعددة المشغلين.

زمن الوصول المنخفض والارتعاش: تتطلب شبكة 5G-A أن يظل زمن الوصول الأمامي أقل من 250 ميكروثانية. يحقق 25G-PON ذلك من خلال استخدام تخصيص النطاق الترددي الديناميكي التعاوني (CO-DBA)، الذي يقوم بمزامنة OLT (محطة الخط البصري) مع برنامج جدولة 5G للتخلص من 'وقت الانتظار' للتدفقات الأولية.

نضج النظام البيئي: تستفيد بصريات 25G من وفورات الحجم الهائلة من سوق مراكز البيانات (25G SFP28)، مما يجعل التكلفة لكل بت أقل بكثير من 50G في الدورة الحالية.

3. 50G PON: أساس شبكة 6G

تم توحيد 50G PON بموجب ITU-T G.9804، وهو الجيل الأول الذي يتجاوز تعديل الكثافة البسيط، حيث يقدم معالجة الإشارات الرقمية (DSP) إلى مجال الوصول.
المتطلبات الفنية الحرجة لشبكة 6G:
النطاق الترددي الفائق (50 جيجابت في الثانية +): من المتوقع أن تدعم شبكة 6G معدلات الذروة البالغة 1 تيرابت في الثانية. للتعامل مع النقل الأمامي لمثل هذا الإنتاج الهائل، سيكون 50G PON (وفي النهاية الطول الموجي المتعدد 100G/200G PON) إلزاميًا.

مزامنة الساعة (الفئة C/D): تتطلب تقنية 6G مزامنة وقت دون النانو ثانية لـ MIMO الموزع والاتصال والاستشعار المشترك (JCAS). يجب أن يدعم 50G PON بروتوكول الوقت الدقيق (PTP) مع تعويض عدم التماثل الصارم.

DSP والتشتت اللوني: عند سرعة 50 جيجابت في الثانية، يصبح تشتت الألياف عائقًا رئيسيًا. يتطلب 50G PON معادلة متطورة (FFE/DFE) في جهاز الاستقبال للحفاظ على مدى وصول يصل إلى 20 كم بدون ألياف باهظة الثمن معوضة للتشتت.

4. مقارنة المتطلبات: 5G-A مقابل 6G Fronthaul

5. التحليل النقدي: 'الاحتكاك' وراء التطور

على الرغم من الوعد التقني، هناك عاملان يخلقان 'شد الحبل' في الصناعة:

مفارقة 'التكلفة مقابل السرعة': في حين أن 50G PON هو المعيار ITU-T، فإن العديد من المشغلين مترددون. يتطلب الانتقال إلى 50G تحديثًا كاملاً للأجهزة، في حين أن 25G يمكن أن تتواجد في كثير من الأحيان على منصات 10G الحالية. وقد أدى ذلك إلى سوق مجزأة حيث تقود الصين تبني 50G بينما تميل أمريكا الشمالية وأوروبا نحو 25G/XGS-PON.

استهلاك الطاقة: يزيد اعتماد 50G PON على DSP بشكل كبير من غلاف الطاقة لوحدة ONU (وحدة الشبكة الضوئية). في عالم 6G الذي يضم ملايين الخلايا الصغيرة، تصبح تكلفة الطاقة التراكمية كابوسًا للاستدامة، مما يفرض الحاجة إلى بروتوكولات 'Green PON' مع أوضاع النوم على مستوى الميكروثانية.

الخلاصة: الطريق إلى الأمام

ترتبط الرحلة إلى الجيل السادس ارتباطًا وثيقًا بتطور شبكة الوصول البصري. يعمل 25G PON كجسر أساسي لحل أزمة سعة 5G-A اليوم. ومع ذلك، فإن 50G PON هو الأساس المعماري الذي لا مفر منه لـ 6G، بشرط أن تتمكن الصناعة من حل عقبات استهلاك طاقة DSP وتكلفة الدخول.

FCST - أفضل fttx ، حياة أفضل.

في FCST ، نقوم بتصنيع موصلات المنتجات الدقيقة عالية الجودة , لإغلاق , غرف التفتيش الخاصة بالاتصالات , وكرات التحديد وصناديق وصل الألياف منذ عام 2003. تتميز منتجاتنا بمقاومة فائقة للفشل والتآكل والرواسب، وهي مصممة لتحقيق أداء عالٍ في درجات الحرارة القصوى. نحن نعطي الأولوية للاستدامة من خلال قارنات التوصيل الميكانيكية والمتانة طويلة الأمد.

تطمح FCST إلى عالم أكثر اتصالاً، معتقدة أن الجميع يستحق الوصول إلى النطاق العريض عالي السرعة. نحن ملتزمون بالتوسع عالميًا، وتطوير منتجاتنا، ومواجهة التحديات الحديثة بحلول مبتكرة. مع تقدم التكنولوجيا وربط مليارات الأجهزة الإضافية، تساعد FCST المناطق النامية على تخطي التقنيات القديمة بحلول مستدامة، والتطور من شركة صغيرة إلى شركة رائدة عالميًا في احتياجات كابلات الألياف المستقبلية