FTTA - Fiber To The Antenna

September 22, 2017
najnowsze wiadomości o firmie FTTA - Fiber To The Antenna

Dzisiejsi użytkownicy urządzeń mobilnych polegają na połączeniach bezprzewodowych w zakresie komunikacji głosowej, danych, a nawet wideo. Nawet domy i firmy mogą polegać na łączności bezprzewodowej, zwłaszcza te, które nie znajdują się na obszarach miejskich lub podmiejskich obsługiwanych przez FTTH (światłowód do domu) lub FTTC (światłowód do krawężnika). Niektórzy z nas w branży używają teraz terminu FTTW dla światłowodu do łączności bezprzewodowej, ponieważ łączność bezprzewodowa zależy od światłowodu jako szkieletu komunikacyjnego i coraz częściej od połączenia z antenami bezprzewodowymi, niezależnie od tego, jakiego rodzaju łączności bezprzewodowej używamy.

Łączność bezprzewodowa nie jest całkowicie bezprzewodowa. Najprostszym sposobem zrozumienia łączności bezprzewodowej jest myślenie o niej jako o łączu, które zastępuje kabel łączący telefon komórkowy lub bezprzewodowy z systemem telefonicznym lub kabel krosowy, który łączy komputer lub inne przenośne urządzenie internetowe z siecią. Aby zrozumieć łączność bezprzewodową, konieczne jest przyjrzenie się kilku różnym i unikalnym typom systemów bezprzewodowych, w tym telefonom komórkowym, okablowaniu bezprzewodowemu w pomieszczeniach, miejskim lub prywatnym łączom bezprzewodowym, a nawet niektórym łączom krótkiego zasięgu używanym do połączeń peryferyjnych komputera.

Ta strona FOA koncentruje się na światłowodzie do anteny, przede wszystkim na wieżach komórkowych, ale także na antenach montowanych na dachach, małych komórkach i rozproszonych systemach antenowych (DAS). Ze względu na swoją różnorodność, DAS zostanie omówiony bardziej szczegółowo na osobnej stronie.

Powodem, dla którego światłowód jest używany do łączenia wież, a następnie wchodzenia na wieżę w celu podłączenia anten, jest nienasycone pragnienie konsumentów dotyczące przepustowości. Aby pomieścić większą przepustowość w systemach komórkowych, używane są nowe protokoły komórkowe (4G, LTE i cokolwiek pojawi się później), ale potrzebnych jest również więcej anten, aby obsługiwać więcej częstotliwości. Zatem wieże komórkowe, które kiedyś miały 3 anteny do pokrycia, mogą mieć kilkadziesiąt anten.

Zwiększone zapotrzebowanie na przepustowość komórkową w celu obsługi szybko rosnącego wykorzystania danych ze smartfonów i tabletów wymaga modernizacji wież – większa przepustowość oznacza więcej anten. Więcej anten oznacza więcej kabli na wieżach. Jeśli te kable są koncentryczne, oznacza to większą wagę i odporność na wiatr, być może większą niż wieża została zaprojektowana. A sygnały RF (częstotliwości radiowej) wymagają dużej mocy do transmisji na wieżę, ponieważ kabel koncentryczny tłumi sygnały przy wysokich częstotliwościach.

Dzisiejsze wieże komórkowe są modyfikowane w celu zastąpienia starszych miedzianych kabli koncentrycznych kablami światłowodowymi w celu zmniejszenia wagi i kosztów. Podobnie jak w innych zastosowaniach światłowodów, mały rozmiar i niewielka waga pozwalają na zastąpienie wielu kabli koncentrycznych jednym kablem światłowodowym (który często zawiera również przewody zasilające). Ten schemat pokazuje, jak wygląda obecna wieża komórkowa. Schemat jest zbyt skomplikowany do szybkiego przeglądu, więc skupimy się na różnych obszarach wieży, aby pokazać, jak używany jest światłowód, a następnie przejdziemy do kwestii instalacji i testowania.

Komórkowa łączność bezprzewodowa

Systemy telefonii komórkowej zdominowały rynek telekomunikacyjny. Kraje, które miały rozbudowane systemy telefonii stacjonarnej przez stulecie, mają już więcej telefonów komórkowych niż linii stacjonarnych. Kraje, które nie rozwinęły sieci telefonicznych opartych na liniach stacjonarnych, pominęły je całkowicie i przeszły bezpośrednio do łączności bezprzewodowej, gdzie wskaźniki adopcji były niezwykle wysokie.

Chociaż łączność bezprzewodowa komórkowa rozpoczęła się jako sieć głosowa, wiadomości tekstowe stały się bardzo popularne, przyćmiewając głos dla większości użytkowników. Smartfony przyniosły Internet do telefonu i wkrótce dane stały się największym generatorem ruchu dla sieci komórkowych. W ciągu pierwszych 3,5 roku od wprowadzenia iPhone'a, AT&T twierdziło, że ich ruch danych wzrósł o 8000% - 80 razy! Teraz wideo trafia do tych samych urządzeń, tworząc jeszcze szybszy wzrost ruchu w sieciach komórkowych.

Aby pomieścić ten poziom ruchu, łączność bezprzewodowa potrzebuje nowych systemów z większym spektrum częstotliwości radiowych. Obecne systemy (CDMA dla niektórych systemów, w USA, GSM dla reszty USA i świata) ewoluują w nowe generacje systemów (4G, LTE), które mają większą przepustowość danych. Prawie od samego początku wieże komórkowe były połączone z sieciami telekomunikacyjnymi za pośrednictwem światłowodów, tak jak każde inne połączenie. Wieże bezprzewodowe mają małe budki u podstawy, które łączą się ze szkieletami światłowodowymi, które łączą wieże z różnymi firmami telefonicznymi. Wraz ze wzrostem ruchu wieże potrzebują więcej anten. Zamiast 3-4 anten na wieży, teraz widać dziesiątki, więc wieże i budynki wyglądają teraz tak:

lub na budynkach.

Wszystkie te anteny na wieży lub na boku budynku stworzyły kolejny problem. W przeszłości każda antena była połączona dużym (~2", 50 mm) kablem koncentrycznym, który przenosił zarówno sygnał, jak i zasilanie do anteny. Ale ze wszystkimi tymi antenami rozmiar, waga, a nawet odporność na wiatr tych kabli stały się dużym problemem, podobnie jak koszt. Te wieże, które zostały zmodernizowane w celu dodania wielu anten, pokazują problem z tymi dużymi kablami koncentrycznymi.

To kolejne zastosowanie, w którym kabel miedziany jest zastępowany światłowodem. Jeden mały kabel światłowodowy może zastąpić wszystkie te kable koncentryczne, a osobny kabel zasilający jest używany do sterowników na antenach. Te aplikacje używają głównie prefabrykowanych zespołów kablowych, ponieważ wykonywanie zakończeń na szczycie wieży jest delikatnie mówiąc trudne. Niektóre aplikacje używają prefabrykatów na szczycie wieży i konwencjonalnego zakończenia u podstawy. Wiele z tych systemów używa światłowodu wielomodowego, ponieważ odległości są tak krótkie, a nadajniki-odbiorniki są znacznie tańsze dla światłowodu MM.

Poniżej znajdują się zdjęcia z Corning pokazujące zdalną głowicę anteny i antenę oraz terminal światłowodowy obsługujący anteny. Zwróć uwagę na użycie prefabrykowanego systemu kablowego na szczycie wieży, co znacznie ułatwia instalację. Niektóre instalacje wykorzystują kabel kompozytowy, który zawiera zarówno światłowód, jak i przewody zasilające, więc tylko jeden kabel musi być zainstalowany na wieży.

Wiele wież komórkowych jest własnością niezależnych firm, a przestrzeń dla anten jest wynajmowana dostawcom usług. Instalacja światłowodu do wież i światłowodu do anten jest generalnie wykonywana przez niezależnych wykonawców, którzy specjalizują się w tego rodzaju pracach.