octubre 7, 2022

Cumplir con las expectativas de 5G con una solución completa de capa 1

Cumplir con las expectativas de 5G con una solución completa de capa 1

los 5el Generation Mobile Network (es decir, 5G) viene con muchas promesas: tasas de datos más altas, latencia ultrabaja, mayor confiabilidad, capacidad de red masiva, conexiones densas y la lista continúa. Pero en términos prácticos, ¿cómo se logra el máximo potencial de 5G? ¿Qué diligencia debida de preparación, diseño, hardware e ingeniería se debe realizar por adelantado para habilitar una red 5G que realmente funcione según lo prometido?

La revisión de Fronthaul/Backhaul

El cambio de 4G a 5G trae un cambio necesario y bienvenido en lo que respecta a las formas tradicionales de pensar sobre las arquitecturas Fronthaul y Backhaul. Ahora que consideramos el transporte más como un servicio (xHaul), los miembros de la Alianza Open Radio Access Network (O-RAN) nos han acercado un paso más a una “RAN verdaderamente abierta, inteligente, virtualizada y totalmente interoperable”. En el O-RAN Alliance Plugfest 2021, Precision OT participó en la creación de un solución de transporte 5G xHaul probada y verificada. Las configuraciones adaptables de xHaul son fundamentales para equilibrar las demandas de latencia, confiabilidad y rendimiento de la gran cantidad de aplicaciones avanzadas en redes 5G.

Otro componente clave del Fronthaul tradicional que se ha actualizado es CPRI (Interfaz de radio pública común). CPRI es una interfaz que envía datos desde unidades de radio remotas (RRU) a unidades de estación base. Dando el salto de las redes 4G a las 5G, tenemos bandas espectrales mucho más grandes y sistemas masivos MIMO (entrada múltiple, salida múltiple). La CPRI mejorada (eCPRI) es una forma de dividir las funciones de banda base para reducir la tensión del tráfico en la fibra. eCPRI se utilizará para admitir 5G al permitir una mayor eficiencia y admitir O-RAN. Proporcionará una transmisión de datos de radio flexible a través de un tipo de red fronthaul basada en paquetes, por ejemplo, IP o Ethernet. Para obtener más información sobre la transición de CPRI a eCPRI, haga clic en aquí.

¿Cómo es la capa 1 de una red 5G?

Las redes 5G usan algunas frecuencias de radio en una banda conocida como Sub 6 (600 MHz – 6 GHz, parte de la cual también es utilizada por 4G LTE actual) y 5G también usará una banda de frecuencias más alta (24 GHz – 86 GHz). Estas frecuencias mucho más altas traen consigo tasas de datos mucho más altas. Si bien algunas frecuencias 5G de banda superior pueden transportar más datos con un mayor rendimiento, no pueden transportarlos tan lejos. Por lo tanto, 5G utilizará muchas de las llamadas "células pequeñas". Estas son versiones más pequeñas de las grandes torres celulares que todos conocemos. El Grupo Thales estima que 5G deberá admitir 1 millón de dispositivos cada 0.386 millas cuadradas, lo que significa que habrá una gran demanda de ancho de banda en áreas de alta densidad. Y donde necesita ancho de banda, necesita una solución completa de Capa 1. La capa 1 de una red se refiere a los componentes de hardware físico de esa red que procesan y transmiten datos digitales de un lugar a otro. Como puede imaginar, una gran cantidad y variedad de hardware, software y conocimientos técnicos de ingeniería entran en la Capa 1 y los detalles pueden variar según los requisitos particulares de instalación.

Figura 1 Ejemplo de arquitectura de red 5G de capa 1: macrocelda y celda pequeña

Ejemplo de solución de capa 1 para una red 5G

La Figura 1 muestra ejemplos de una macrocelda y una celda pequeña, como las que puede encontrar en una red 5G. Las redes de macrocélulas brindan cobertura de radio de baja frecuencia por millas utilizando un sitio de celda de alta potencia (que podría estar en la parte superior de una torre como se muestra o en la parte superior de un edificio, etc.). Las celdas pequeñas utilizan antenas más pequeñas y altamente direccionales que a menudo aprovechan una técnica llamada formación de haces para dirigir la cobertura a una ubicación específica. Las celdas pequeñas brindan cobertura de alta frecuencia para distancias más cortas. Ambos tipos de celdas pueden estar compuestos por componentes de Planta Externa (OSP) y Planta Interna (ISP) y requieren una fuente de alimentación y un backhaul (es decir, fibra, cable o microondas...) para conectarse a la red y los elementos centrales móviles.

Planta Exterior (OSP)

OSP describe la infraestructura de red instalada en el exterior de los edificios con algunos componentes, como los cables OSP, generalmente enterrados o aéreos.

a) Cabezal de radio remoto (RRH) + Antena

El RRH, ubicado justo debajo y/o conectado a la antena, contiene la conversión de analógico a digital (ADC) y de digital a analógico (DAC) y normalmente es donde se conectarían los transceptores ópticos. Como estos son componentes OSP, deben tener temperatura industrial (-40 C a +85 C) o incluso temperatura templada (-40 C a +92 C) para soportar entornos hostiles. En función de los requisitos de diseño de red de diferentes velocidades de datos, distancia y disponibilidad de fibra, los siguientes son ejemplos de transceptores que se utilizan normalmente en el fronthaul móvil:

- 10G SFP+ DWDM (Ajustable o Fijado)
- 25G DWDM (Ajustable o Fijado)
- 10G SFP+ bidireccional (BIDI) o 25G SFP28 BIDI

b) Recinto exterior

Los gabinetes se utilizan en instalaciones OSP para albergar componentes tales como unidades Mux/Demux y productos periféricos. El gabinete es un chasis físico que ayuda a proteger los componentes internos de los elementos externos y podría tener en su interior, por ejemplo, en el caso de ciertas implementaciones 5G, un OSP DWDM Mux/Demultiplexor unidad. Precision tiene una amplia gama de unidades Mux/Demux con opciones personalizables como:

- 4/8/10/12/20/24/40/48 canales DWDM
- Opciones de filtro AWG y TFF
- Actualización/Express/Puertos de prueba
- Múltiples tamaños de casete/longitudes flexibles
- Conectores UPC/APC

Planta Interior (ISP)

ISP se refiere a las partes de un sistema de comunicación instalado dentro de un edificio. Este edificio puede llamarse Cabecera, Oficina Central o puede estar dentro de una casa o negocio (Inside Premises). Una implementación de ISP 5G puede incluir todo, desde unidades Mux/Demux, transceptores, bastidores, paneles de conexión y cables, hasta cables y conectores de fibra. Los diseños e instalaciones de ISP deben tener en cuenta las necesidades futuras de pruebas, solución de problemas, documentación y restauración. Las configuraciones difieren significativamente, por lo que una amplia variedad de tipos de componentes pueden ser útiles

c) Cabecera / Oficina Central

Atándolo todo junto

Quizás el componente más importante en un sistema 5G no es una pieza de hardware en particular: es el conocimiento de ingeniería de sistemas que garantiza que todo encaje y funcione en conjunto de manera eficiente y confiable. Los equipos de ingeniería de aplicaciones de campo y sistemas de Precision OT tienen amplios conocimientos de redes, conocimientos y experiencia trabajando directamente con los clientes para asegurarse de que la solución integral se ajuste a sus requisitos y especificaciones. Tener 1 "propietario" para la conectividad de Capa 1 simplifica significativamente la cadena de suministro y el soporte técnico. Precision OT tiene una cartera flexible y modular que se puede personalizar para admitir su caso de uso de 5G Layer 1 de una manera confiable y rentable. Para todas sus necesidades de redes ópticas, desde transceptores hasta Mux/Demux y montajes en rack, venga Háblanos!