Los equipos de multiplexación de fibra óptica utilizan esencialmente de 8 a 16 longitudes de onda de división gruesa para realizar la multiplexación por división de longitud de onda. Pueden sintetizar señales ópticas de diferentes longitudes de onda en un haz de luz y luego descomponerlas en el extremo receptor, logrando así la división multilongitud de onda de una sola fibra. Actualmente, los principales fabricantes en el mercado incluyen Ruisi Kangda, FiberHome, etc. Los nuevos equipos de multiplexación de fibra óptica incluyen principalmente agregación 1:6, agregación 1:8, agregación 1:12 y agregación 1:18. La longitud de onda está entre 1271 nm y 1611 nm, y el número de canales que se pueden sintetizar o separar es de 6, 8, 12 y 18, respectivamente. La capacidad máxima de transmisión puede alcanzar los 80 Gbit/s, compatible con múltiples bandas de frecuencia de red como 2G, 3G, 4G y 5G. En comparación con los antiguos equipos de multiplexación por división de longitud de onda, este nuevo tipo de equipo de multiplexación de fibra óptica presenta una tecnología más avanzada, con un aspecto, una calidad y una forma más refinados. Puede utilizarse en diversos entornos de construcción de redes, lo que permite implementarlo de diversas maneras, lo que alivia oportunamente el problema de la falta de núcleos de fibra causado por la construcción de grandes obras.

En el plan de construcción de estaciones base para redes 4G, los principales operadores las han clasificado según su ubicación física y tamaño. Este artículo las clasifica en macroestaciones base, microestaciones base y estaciones base interiores. La macroestación base se utiliza como ejemplo para ilustrar la estrategia de construcción de equipos de multiplexación de fibra óptica. En primer lugar, definimos la unidad de procesamiento de banda base como BBU y la unidad de procesamiento de radiofrecuencia como RRU. La señal óptica se transmite entre la BBU y la RRU a través del módulo óptico. La RRU se conecta a la antena a través del alimentador, etc., y la señal se amplifica para formar tres sectores, logrando así la cobertura de la señal. Por lo tanto, en este artículo, consideramos las tres RRU que componen una estación base como un grupo y lo definimos como una dirección óptica.

Como se muestra en la Figura 1, un conjunto de equipos de multiplexación óptica agregada 1:6 consta de dos extensores de fibra óptica. La estrategia de construcción de la red consiste en utilizar un conjunto en cada dirección óptica definida, lo que permite una rápida expansión de los recursos del núcleo. La solución específica consiste en colocar el extensor de fibra óptica correspondiente en el lado cercano de la BBU. Para acceder a las tres RRU correspondientes, se seleccionan tres puertos ópticos en la BBU y se utilizan módulos ópticos de color de 10 Gbit/s con longitudes de onda de 1271 nm, 1311 nm y 1351 nm para la conexión. En este punto, los servicios de los tres puertos ópticos convergen en la fibra óptica bidireccional de un solo núcleo del lado de la línea mediante tecnología de multiplexación por división de longitud de onda y se transmiten a la caja de interconexión óptica en la RRU remota mediante fibra óptica. Para continuar transmitiendo la señal óptica a la RRU remota, se coloca otro extensor de fibra óptica en la caja de conexión cruzada óptica y luego se conecta nuevamente a la RRU a través de módulos ópticos de color de 10 Gbit/s con longitudes de onda de 1291 nm, 1331 nm y 1371 nm, respectivamente, para lograr la interconexión de la ruta óptica entre la BBU del extremo cercano y la RRU remota, completando así la construcción de la red.

Escenarios de aplicación de equipos de multiplexación de fibra en la construcción 5G

La aplicación de equipos de multiplexación de fibra en redes 4G está en pleno desarrollo. En los complejos escenarios de construcción de redes 5G, los equipos de multiplexación de fibra también pueden utilizarse para lograr una rápida reconstrucción de cables ópticos, utilizando un par o una sola fibra óptica para conectar múltiples UAA y BBU (CU+DU), con el fin de lograr la rápida construcción de redes 5G.

Escenario de construcción de red 5G en túneles del metro

Al ser una zona densamente poblada, el metro es indispensable para la construcción de la red 5G. Sin embargo, en la construcción de ingeniería, la construcción de los recursos de cable óptico de transmisión suele estar a cargo del metro. El propietario de la empresa del metro a menudo debe considerar el modelo de coconstrucción de los tres operadores para invertir en la construcción de cables ópticos, lo que dificulta la coordinación del reemplazo de cables durante el despliegue de redes 5G.

Por lo tanto, para acelerar la finalización de la construcción de la red 5G, es necesario que los operadores implementen con antelación la construcción de la red 5G en áreas clave. Los recursos originales del núcleo de fibra se pueden ampliar mediante el uso de equipos de multiplexación de fibra en el tramo de la línea de transmisión desde la Estación A (BBU de extremo cercano) hasta la Estación B (AAU de extremo lejano) en el metro para lograr una reconstrucción rápida. El plan de construcción específico se muestra en la Figura 2. Los recursos de fibra entre la BBU original de extremo cercano y la AAU de extremo lejano se extraen de la red de metro existente mediante equipos de multiplexación de fibra agregada 1:12, y luego la señal óptica se transmite a una fibra óptica para su transmisión mediante tecnología de multiplexación por división de longitud de onda. Los recursos del núcleo de fibra consumen solo un núcleo para completar la construcción de la red. Esta tecnología ofrece una alta escalabilidad para redes 5G de alta densidad, lo que favorece el despliegue rápido y a gran escala de redes 5G en escenarios especiales de metro.

Escenario de construcción de red de acceso 5G basado en C-RAN

Actualmente, C-RAN es una arquitectura de red de acceso inalámbrico de reciente desarrollo. Sus unidades de procesamiento de banda base se despliegan centralmente para formar un conjunto de unidades de banda base, lo que permite reducir el número de salas de ordenadores físicas, reduciendo así el espacio ocupado por estas y la inversión en construcción. Mediante el uso de redes de transmisión óptica de alta velocidad y módulos inalámbricos remotos distribuidos, se puede lograr la colaboración jerárquica entre múltiples celdas para lograr el propósito de compartir recursos y la programación dinámica, y construir redes inalámbricas de alta calidad, alta velocidad y bajo consumo.

En la era de las redes 4G, debido a las limitaciones de los recursos de transmisión y a la influencia de los primeros modelos de construcción de emplazamientos, el uso de C-RAN en la construcción de estaciones base no se ha generalizado. Sin embargo, en la era post-4G, ante los enormes desafíos que plantea el rápido desarrollo de las empresas de internet, los operadores han propuesto la reducción de costes, la mejora de la eficiencia y el crecimiento continuo de las ganancias en términos de consumo energético y costes de operación y mantenimiento. Algunas provincias han comenzado a adoptar CRAN para la construcción de emplazamientos. Por lo tanto, en la era 5G, la adopción de la arquitectura de red de acceso C-RAN se convertirá en una tendencia en las soluciones de redes. Sin embargo, bajo este modelo de construcción, la demanda de fibra óptica en la red de transmisión es alta. Ante la feroz competencia del mercado, es urgente reconstruir rápidamente los recursos de fibra óptica para lograr una rápida construcción de emplazamientos.

Como se muestra en la Figura 3, en el método tradicional de construcción de redes, los equipos de transmisión forman un anillo, y los equipos BBU en cada sitio de construcción están dispersos, no centralizados. Por lo tanto, solo se necesitan dos fibras ópticas en el anillo. El método de construcción de redes C-RAN consiste en centralizar las BBU correspondientes a múltiples sitios, es decir, ubicarlas centralmente en una sala de computadoras con buena ubicación geográfica y fácil acceso para formar un conjunto de BBU. Esta sala de computadoras agrupada se denomina sala de computadoras C-RAN. Como se muestra en la Figura 3, el conjunto de BBU tiene un total de 3 BBU y 9 AAU (o RRU). Según los cálculos, se requieren 18 núcleos de fibra óptica. Si se utilizan cables ópticos directos, la construcción de la red no se puede completar rápidamente.