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由卡拉Mullaley
首次发表于2018年8月《电缆安装与维护》
可能性似乎是无穷无尽的，因此5G对光纤基础设施的需求有可能是革命性的，而不是革命性的。
5G网络承诺通过智能网络和应用程序连接人和物，所有这些都会产生海量数据。它寻求提供最佳的性能因素，同时连接更多的设备。这些网络技术的进步将推动并激发新一轮的计算和技术创新浪潮，改变我们的生活和工作方式。但在5G成为现实之前，网络基础设施必须到位，以支持将充斥网络的数十亿设备和数万亿字节的数据。让我们来看看5G将如何影响光纤需求。
蜂窝功能开始时相当简单，但随着每一代功能、应用程序和服务的扩展，支持它们的网络基础设施也变得越来越复杂。为了实现5G提供的所有功能，需要更密集、光纤丰富的网络基础设施来提供关键性能指标:更低的延迟、更长的电池寿命、更高的数据速率、超高可靠性和更多连接设备
5G为何不同
5G实现了一个真正互联的社会的愿景，几乎每个行业都能感受到它的影响。物联网(IoT)将改变经济和我们的生活方式。5G同样会改变并创造新的经济机会。
- 智能建筑/城市/社区将为市民提供更高效的服务，促进不同经济部门之间的合作，鼓励私营和公共部门创新商业模式。
- 在医疗保健领域，5G将使虚拟医学大大提高预防保健和机器人手术的有效性。
- 自动驾驶汽车将有助于使交通更安全，停车更方便，并改善交通流量和拥堵。
上述机会很大程度上依赖于实时数据，而对较低延迟和较高带宽的需求变得更加关键。这反过来又推动了边缘计算的需求，使关键数据能够快速传输。
移动电话的功能已经从14.4 kbits/ec的模拟语音，发展到以每秒数千兆比特连接物联网的承诺。无线接入发展的下一步，即5G，将与之前的步骤有很大不同。
蜂窝网络的早期发展利用了宏塔，它使用的是较低波长的频谱，能够覆盖广阔的物理区域，一些定位的距离可达25英里(如果拓扑结构允许的话)。然而，发射塔不可能到处都是，越来越多的小蜂窝和无线电头被部署，以使无线电距离用户更近。
小蜂窝开始扩大3G和4G部署的覆盖范围和容量，“密集”一词被引入。与之前的5G不同，5G将使用一组不同的频率来实现新的服务。全球范围内将使用6-GHz以下的频段作为城市范围内移动连接的基础，而更高的频段(24 -GHz及以上的毫米波频率)将用于高带宽覆盖。这种新的高频带频谱固有地具有更重要的距离覆盖限制。因此，致密化有了一个全新的含义。
正如“当前4G与未来5G网络”图所示，一个典型的4G宏蜂窝理论上可以覆盖10平方英里。5G计划有多达60个小蜂窝，覆盖面积仅为一平方英里。实际的部署需求会有所不同，但1:60的比例是需要考虑的一个全新的密度级别。
光纤是现有无线回程网络的首选介质，即使在并非如此的网络中，无线回程最终也需要连接到光纤回程。光纤也将优先用于所谓的“fronthaul”，连接5G小蜂窝的密集网络。这是为什么呢?光纤具有更高的速度和更低的衰减、抗电磁干扰、体积小和几乎无限的带宽潜力，这些都是光纤是正确选择的许多原因。问题变成了:“每个细胞需要多少纤维?”答案将主要取决于将采用什么样的技术协议。
以我们每平方英里60个蜂窝为例，一些估计表明，5G带来的机遇在很大程度上依赖于实时数据，这使得更低的延迟和更高的带宽比以往任何时候都更加关键。将它们连接起来需要8英里长的光缆。但是等等，我们需要更多的信息……
今天，许多运营商使用公共无线电接口(CPRI)协议在宏发射塔上为无线电头提供支持多种蜂窝服务(2G、3G和4G/LTE)。传统上，每个扇区和每个频带都接收一对专用的光纤(每根光纤用于发送和接收数据);操作者可以在一个细胞位置放下24或36根纤维，并确信他们有空间在那个位置增加容量。
运营商将需要决定是保留点对点专用网络和协议，还是选择采用波分复用(WDM)解决方案来降低光纤数量的需求。
在波分复用解决方案中，前面描述的同一个宏塔只需要两条光纤就可以使用。这两种方法都需要权衡利弊，个人情况可能导致不同的决定。
随着小蜂窝的密集增长(不仅是为了未来的5G需求，也为了现有的3G和4G需求)，沿着这些网络的光纤和连接点将迅速增长。
如果运营商选择用一根、两根或十二根光纤为一个小小区站点服务，这对成本有什么影响?在网络基础设施的部署中，我们可以肯定的一件事是，一开始就增加更多的物理容量比回来添加覆盖要便宜得多。当每个细胞的纤维数量增加时，成本的增量增加并不像你可能预期的那样剧烈。从一根纤维跳到十二根纤维的成本增加不到百分之十。
运营商正倾向于在外部工厂采用一种融合的方式，即无线网络覆盖有线部署。我们已经在地铁上看到它很多年了，现在光纤到家庭的建设正在与无线密集计划合并。受消费者需求、新应用和基础设施支撑周期的推动，光纤需求继续螺旋上升。
把它在室内
5G不仅适用于户外，它的影响也会在室内感受到。5G将“打破”许多分布式天线系统(DAS)网络，因为天线的位置需要比3G和4G部署更近。
此外，传统的基于铜的基础设施将无法跟上5G带宽。为了跟上潮流，智能建筑将进行自身的水平光纤改造。
还记得电梯门关上的时候你失去了所有信号吗?由于现在大部分的手机通讯都发生在室内，许多建筑物都升级了蜂窝网络的覆盖范围，这样这样的事件就很少发生了。根据消费者对无缝连接的需求，DAS和小蜂窝增强了蜂窝内建筑和大型公共场所的覆盖。事实上，无线现在经常被业界称为第四大公用事业，与水、电或暖通空调一样重要。这种趋势只会随着对消费者连接需求的持续增长而持续下去。
这还不是全部。我们只是简单地谈到了物联网，但再想象一下，几乎所有“东西”上的传感器和设备都能让它们变得智能:公用事业和照明、冰箱、垃圾桶、安全系统、停车场等。加上可穿戴设备和增强现实技术，你可以开始看到室内和室外的可能性。
5G无疑将是当今网络的一种进化，但其影响可能会更加显著。除了进化，5G还有潜在的革命性。这种可能性几乎是无限的，但一个智能的、光纤深度的基础设施对于实现这一愿景至关重要。
