作者：康宁公司KaraMullaley5G网络承诺通过智能网络和应用程序连接人和物，所有这些都会产生大量数据。它力求在连接更多设备的同时提供所有性能因素中最好的。这些网络的进步将推动和激发新一轮的计算和技术创新浪潮，从而改变我们的生活和工作方式。但在5G成为现实之前，必须构建网络基础设施以支持数十亿台设备和数万亿太比特的数据，这将使网络不堪重负。接下来，让我们看看5G将如何影响光纤需求。最初的蜂窝网络功能相当简单，但随着每一代功能、应用和服务的扩展，支撑它们的网络基础设施变得越来越复杂。为了实现5G的所有功能，需要更密集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、超高的可靠性和更多连接的设备。蜂窝功能已经从模拟语音的每秒14.4kbits发展到物联网连接的每秒数千兆比特。无线接入向5G演进的下一步将与之前的步骤大不相同。为什么5G不同？5G带来了真正互联社会的愿景，对几乎所有行业都有影响。正如物联网(IoT)将改变经济和我们的生活方式一样，5G也将改变并创造新的经济机会。5G智能建筑/城市/社区将为市民提供更高效的服务，加强不同经济部门之间的合作，并鼓励私营和公共部门的创新商业模式。在医疗保健领域，5G将使虚拟医疗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提高交通安全、停车更方便，并改善交通流量和拥堵情况。上述机会在很大程度上取决于实时数据，因此对更低延迟和更高带宽的需求变得更加重要。反过来，这又推动了对边缘计算的需求，以实现关键数据的快速传输。蜂窝网络的早期发展使用使用低塔频谱的宏塔，能够覆盖广泛的物理区域，相距最多25英里（如果拓扑允许）。然而，塔不能放置在任何地方，并且越来越多地部署小型蜂窝和无线电头端以使无线电更接近用户。随着小型基站开始增加3G和4G部署的覆盖范围和容量，引入了“致密化”一词。对于5G，与以前的版本不同，将使用一组不同的频率来实现新服务。Sub-6GHz将在全球范围内用作全市移动连接的基础，而频谱的较高部分（24GHz及以上的毫米波频率）将用于高带宽覆盖。这种新的更高频段频谱固有地具有更大的距离覆盖限制。因此，“致密化”具有全新的含义。今天使用的典型4G宏小区理论上可以覆盖10平方英里（1英里=1.609公里）。5G计划有多达60个小基站覆盖一平方英里，如图“当前的4G和未来的5G网络”，而今天典型的4G宏基站的范围理论上可以覆盖10平方英里。5G计划中的smallcell多达60个，覆盖面积仅一平方英里。实际部署需求可能会有所不同，但1:600的比例是一个全新的考虑水平。光纤是现有无线回程网络的首选介质，即使在不是这种情况的网络中，无线回程最终也需要连接到光纤回程中。光纤也将成为连接5G小型基站密集网络的所谓“前传”的首选。为什么是这样？光纤成为正确选择的众多原因包括更高的速度、低衰减、抗电磁干扰、小尺寸以及几乎无限带宽的潜力。问题变成：“支持每个单元需要多少根光纤？”答案很大程度上取决于将采用哪种技术协议。使用我们每平方英里60个单元的示例，一些估计表明需要8英里的光缆来连接它们。但是，等等，我们需要更多信息……今天，许多运营商正在为宏塔上的无线电头端使用通用公共无线电接口(CPRI)协议，以支持各种蜂窝服务（2G、3G和4G/LTE）。传统上，每个扇区和每个频带接收一对专用光纤（一根光纤用于传输和接收数据）。运营商可以将24或36根光纤投掷到一个蜂窝站点，并确信他们有空间在该站点增加容量。运营商将需要决定是保留点对点专用网络和协议，还是选择波分复用(WDM)解决方案以减少光纤数量要求。使用WDM解决方案，仅使用两条光纤即可为前面描述的同一宏塔提供服务。这两种方法都需要权衡取舍，并且个别情况可能会导致不同的决定。随着小蜂窝的密集化发展（不仅满足未来5G需求，还满足现有3G和4G需求），这些网络中的光纤和连接点数量将迅速增加。5G带来的机会在很大程度上取决于实时数据，因此减少延迟和带宽比以往任何时候都更加重要。如果运营商选择使用一根、两根或十二根光纤为小型蜂窝基站提供服务，对成本有何影响？我们可以肯定的是，在网络基础设施的部署中，一开始就增加更多的物理容量比回头再增加覆盖要便宜得多。随着每单位光纤数量的增加，成本的增加并不像您预期??的那样剧烈。从一根光纤跳到十二根光纤的成本增加不到百分之十。运营商正朝着外部工厂的融合方法迈进，在这些工厂中，无线网络与外部网络中的有线部署重叠。多年来，我们已经在地铁中看到了这一点，现在，光纤到户的扩建已经与无线致密化计划相结合。在消费者需求、新应用和稳固基础设施的循环推动下，光纤需求持续上升。室内5G不仅适用于室外，在室内也能感受到它的影响。5G将“破坏”许多分布式天线系统(DAS)网络，因为与3G和4G部署相比，天线需要靠得更近。此外，传统的铜线基础设施将无法跟上5G带宽的步伐。为了跟上步伐，智能建筑将进行自己的水平光纤转换。还记得电梯门关闭时失去所有信号吗？由于当今的大部分蜂窝通信都发生在室内，因此许多建筑物都升级了它们的蜂窝覆盖范围，因此这些事件现在已经很少见了。基于消费者对无缝连接的需求，DAS和小型基站增强了建筑物和大型公共场所的小区内覆盖。事实上，无线通信在业界通常被称为第四公用事业，对建筑物的水、电或HVAC至关重要。这种趋势只会随着对消费者连接的需求持续存在而持续下去。那不是全部。我们只是简单地谈到了物联网，但再次想象了几乎所有使它们变得智能的“事物”上的传感器和设备：公用事业和照明、冰箱、垃圾桶、安全系统、停车场等等。添加可穿戴设备和增强现实，您开始看到室内外的可能性。5G无疑是当今网络的一次演进，但其影响可能更大。除了发展性，5G还具有潜在的革命性。可能性几乎是无限的，但智能、深入的光纤基础设施对于实现这一愿景至关重要。（编译/千家网）
