O波段技术如何帮助克服从5G到6G的实施障碍

5G通信协议于2017年开发，虽然该服务尚未普遍可用，但下一代6G技术的研究已经在进行中。随着消费设备的发展，越来越多的人受益于更快的速度。但是，5G实施的现状如何?网络运营商改善客户覆盖范围的道路上存在哪些挑战?此外，新的o波段技术能否绕过这些障碍，甚至为6G的数据需求奠定基础？

每一代移动网络都会整合其前一代的使用案例，并为消费者增加新功能。例如，1990年发布的2G引入了数字语音通话和短信，而3G则增加了智能手机上的网页浏览功能。5G于2020年左右开始在全球普及，并带来了更快的移动宽带和更低的延迟。目前处于研究状态的6G建立在对更大数据存储为扩展现实(XR)等应用提供功能和更快的带宽速度，边缘计算或智慧城市。

5G快速通道

经合组织称，疫情期间，数据网络运营商的流量比疫情前增长了60%。为了满足这一需求，网络运营商加快了5G的开发，使欧洲提前完成了约65%的计划推广目标。欧盟委员会制定的目标包括到2030年底实现至少低频段5G（Sub-6Ghz）在所有地区的100%覆盖，到2025年实现城市地区100%覆盖。

与此同时，英国政府于2022年2月宣布计划简化地方议会与网络提供商，共享有关使用公共建筑和路边基础设施的信息的方式，以增加5G覆盖范围。

6G即将到来

未来三到五年，运营商的首要任务是部署5G。然而，6G已经在研究中，预计最早将于2026年在北京、伦敦、东京和纽约等电信投资雄厚的大城市实现首次商业部署。不过，6GFlagship估计，全面部署可能会在2030年代发生。

与5G相比，6G的要求是延迟减少五倍，带宽增加几倍。这些改进将增强虚拟现实：更高的数据传输率和更低的延迟将带来更加身临其境的体验。物联网和人工智能等领域也将能够做出更快、更明智的决策。

6G的另一个好处是定位精度的提高。它可以使用类似雷达的技术，使定位精度达到一厘米以下。它还可以在完全黑暗、有雾或下雨的条件下工作。这对自动驾驶汽车尤其有用，因为它们依靠对周围环境的详细了解来做出安全准确的导航决策。

克服6G的能源挑战

使用低频段5G时，运营商可以使用与4G相同的基础设施，只需进行优化即可。然而，当将频率增加到更高的带宽时，例如毫米波频谱中的24-100GHz，就需要在更近的地方增加更多基站。这意味着高频段5G和6G仅在城市地区可行。

正是这种增加基站的必要性导致了几个问题的出现。首先，在人口稠密的地区增加基站引起了居民的反对，他们不希望这些塔靠近自己的家。最后，基站越多意味着能源消耗越高，考虑到当前的能源危机，这对运营商来说是一个巨大的问题。

前进的道路

为了满足对低延迟数据日益增长的需求，同时降低能耗，网络提供商必须升级其现有基础设施。许多网络提供商仍然依赖10Gbps和25Gbps连接，使用光缆将数据传送到基站和从基站传送数据。然而，升级到100Gbps等速度变得越来越必要，并且随着时间的推移，将成为新的标准。

铺设更多电缆并不总是实现这一目标的最佳方式。成本、破坏性和时间限制使得该选项不可行。一种有希望的替代方案是收发器和多路复用器，它们可以使用现有的电缆基础设施升级到100Gbps。

多路复用器通过提供多个光信号通道来提高数据传输速度。光多路复用或波分复用(WDM)不是将一个信号发送到一根光纤，而是将不同波长的多个信号组合起来，以最大限度地利用单个光纤。

O波段技术指的是波长的“原始波段”，即1260-1360nm。相应频率下的信号散射最小，使O波段成为高速互联网通信的最佳选择。同时发送此范围内的多个波长信号，网络管理员可以将现有电缆上的数据传输速度从10Gbps提高到100Gbps，而不会增加能耗或维护成本。

此外，使用无源多路复用器将消除在连接基站的聚合节点中使用有源供电设备的需求，从而进一步降低能耗。这样可以始终保持光学连接，将延迟保持在最低水平。

随着5G网络的不断推出，以及6G功能的日益临近，需要技术创新的解决方案来帮助网络运营商满足日益增长的数据速度需求。O波段技术是、并且将是他们武器库中的重要工具，用于最大限度地降低基础设施成本并最大限度地提高数据传输速度。