Με τη γρήγορη ανάπτυξη των δικτύων 5G, η ζήτηση για τη μετάδοση στοιχείων δικτύων αυξάνεται εκθετικά. Σαν ελλοχεύον δίκτυο μεταφορέων, η ικανότητα μετάδοσης των οπτικών δικτύων είναι κρίσιμη για την ανάπτυξη των δικτύων 5G.
Ένα σημαντικό μαγικό όπλο για την επέκταση της ικανότητας μετάδοσης των οπτικών δικτύων πρόκειται να ερευνήσει συνεχώς τους διαθέσιμους πόρους ζωνών των οπτικών ινών, το οποίο σημαίνει συνεχώς το πλάτος πορειών μετάδοσης των οπτικών δικτύων. Δεδομένου ότι η πορεία μετάδοσης διευρύνει, η ικανότητα μετάδοσης των οπτικών δικτύων βελτιώνεται φυσικά.
Πρόσφατα, τα οπτικά δίκτυα έχουν προκύψει στο CE, το Cpp, και τις ζώνες C+L, προσθέτοντας τα τούβλα και τα κεραμίδια για να επεκτείνουν την ικανότητα μετάδοσης των οπτικών δικτύων.
Παραδοσιακές ζώνες
Η επικοινωνία οπτικών ινών, όπως το όνομα προτείνει, αναφέρεται στην επικοινωνία όπου το φως χρησιμεύει ως ένας μεταφορέας πληροφοριών και η οπτική ίνα χρησιμεύει ως ένα μέσο μετάδοσης. Εντούτοις, δεν είναι όλο το φως κατάλληλο για την επικοινωνία οπτικών ινών. Τα διαφορετικά μήκη κύματος ελαφριού (που μπορούν να γίνουν κατανοητοί απλά ως φως του διαφορετικού αποτελέσματος χρωμάτων) στις διαφορετικές απώλειες μετάδοσης στις οπτικές ίνες. Το φως με την υψηλή απώλεια μετάδοσης δεν μπορεί να φέρει τις πληροφορίες μέσω των οπτικών ινών.
Μετά από τη μακροπρόθεσμη έρευνα από τους επιστήμονες, αρχικά ανακαλύφθηκε ότι το φως με ένα μήκος κύματος 850nm μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φως για τη οπτική επικοινωνία, η οποία επίσης άμεσα αναφέρεται ως ζώνη 850nm. Εντούτοις, η απώλεια μετάδοσης στη σειρά μήκους κύματος 850nm είναι σχετικά υψηλή, και δεν υπάρχει κανένας κατάλληλος ενισχυτής ινών διαθέσιμος. Επομένως, η ζώνη 850nm είναι μόνο κατάλληλη για την περιορισμένου φάσματος μετάδοση.
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες ερεύνησαν την οπτική ζώνη «χαμηλών απώλειας περιοχών μήκους κύματος», η οποία είναι η περιοχή μεταξύ 1260nm και 1625nm, το οποίο είναι καταλληλότερο για τη μετάδοση στις οπτικές ίνες. Η σχέση μεταξύ της απώλειας μετάδοσης και της οπτικής ζώνης παρουσιάζεται στον ακόλουθο αριθμό.
Η περιοχή 1260nm~1625nm διαιρείται περαιτέρω σε πέντε ζώνες: Ο-ταινία, ε-ταινία, s-ταινία, γ-ταινία, και L-band.
Ο-ταινία
Η σειρά μήκους κύματος της ο-ταινίας είναι 1260nm~1360nm. Η διαστρέβλωση σημάτων που προκαλείται από τη διασπορά του φωτός σε αυτήν την ζώνη είναι η μικρότερη και η απώλεια είναι η χαμηλότερη, κάνοντας το την πρόωρη ζώνη οπτικών επικοινωνιών. Επομένως, ονομάζεται την ο-ταινία, όπου το Ο αναφέρεται «σε αρχικό».
Ε-ταινία
Η σειρά μήκους κύματος της ε-ταινίας είναι 1360nm~1460nm, και η ε-ταινία είναι λιγότερη η κοινή των πέντε ζωνών. Το Ε αναφέρεται “εκτεταμένος”. Από τη γραφική παράσταση της απώλειας μετάδοσης και της οπτικής σχέσης ζωνών ανωτέρω, μπορεί να δει ότι υπάρχει μια σαφής ανώμαλη πρόσκρουση απώλειας μετάδοσης στην ε-ταινία. Αυτή η πρόσκρουση απώλειας μετάδοσης προκαλείται από την απορρόφηση του φωτός στα μήκη κύματος 1370nm σε 1410nm από τα ιόντα υδροξειδίου (OH -), με συνέπεια μια απότομη αύξηση στην απώλεια μετάδοσης. Αυτή η πρόσκρουση είναι επίσης γνωστή ως αιχμή νερού.
Λόγω των πρόωρων περιορισμών στην τεχνολογία οπτικών ινών, οι ακαθαρσίες νερού (OH που βασίζεται) παραμένουν συχνά στις ίνες γυαλιού οπτικών ινών, με συνέπεια την υψηλότερη μείωση της ελαφριάς μετάδοσης ε-ταινιών στην ίνα και την ανικανότητα που χρησιμοποιούνται για κανονικούς λόγους μετάδοσης και επικοινωνίας.
Με τη βελτίωση της τεχνολογίας επεξεργασίας ινών, ITU-τ G.652. Η ίνα Δ έχει προκύψει, καθιστώντας τη μείωση μετάδοσης του φωτός ε-ταινιών χαμηλότερη από αυτή του φωτός ο-ταινιών, που λύνει το μέγιστο πρόβλημα νερού του φωτός ε-ταινιών.
S-ταινία
Η σειρά μήκους κύματος της s-ταινίας είναι 1460nm~1530nm. Το S αναφέρεται στο «σύντομο μήκος κύματος». Η απώλεια μετάδοσης φωτός s-ταινιών είναι χαμηλότερη από αυτή του φωτός ο-ταινιών, και χρησιμοποιείται συχνά για το μήκος κύματος κατιουσών συνδέσεων των συστημάτων PON (παθητικό οπτικό δίκτυο).
Γ-ταινία
Η σειρά μήκους κύματος της γ-ταινίας είναι 1530nm~1565nm. Το Γ αναφέρεται “σε συμβατικό”. Το φως γ-ταινιών έχει τη χαμηλότερη απώλεια μετάδοσης και χρησιμοποιείται ευρέως στα δίκτυα μητροπολιτικής περιοχής, τη μεγάλη τηλεφωνική απόσταση, τα εξαιρετικά μεγάλης απόστασης, και υποβρύχια συστήματα οπτικών καλωδίων. Η γ-ταινία επίσης συχνά χρησιμοποιείται στα δίκτυα τμήματος μήκους κύματος.
L-band
Η σειρά μήκους κύματος L-band είναι 1565nm~1625nm. Το Λ αναφέρεται στο «μακροχρόνιο μήκος κύματος». Η απώλεια μετάδοσης L-band φωτός είναι δεύτερη η χαμηλότερη. Όταν το φως γ-ταινιών είναι ανεπαρκές να καλύψει τις απαιτήσεις εύρους ζώνης, L-band το φως θα χρησιμοποιηθεί ως συμπλήρωμα για τα οπτικά δίκτυα.
U-ταινία
Εκτός από τις ανωτέρω πέντε ζώνες, υπάρχει πραγματικά μια άλλη ζώνη που θα χρησιμοποιηθεί, το οποίο είναι η u-ταινία. Η σειρά μήκους κύματος της u-ταινίας είναι 1625nm~1675nm. Το U αναφέρεται στο «εξαιρετικά μακροχρόνιο μήκος κύματος». Η u-ταινία χρησιμοποιείται κυρίως για τον έλεγχο δικτύων.
Συνοψίστε αυτές τις παραδοσιακές ζώνες κατωτέρω.
CE/Cpp/C+L-ταινία
Η συνήθως χρησιμοποιημένη σειρά μήκους κύματος για τη οπτική επικοινωνία είναι 1529.16nm~1560.61nm στην παραδοσιακή γ-ταινία. Η αναδυόμενη ζώνη CE/Cpp/C+L αναφερθείσα εδώ αναφέρεται στους νέους πόρους ζωνών που εισάγονται από την τρέχουσα οπτική επικοινωνία για να επεκτείνουν τους παραδοσιακούς πόρους μετάδοσης γ-ταινιών.
Από την προηγούμενη παραδοσιακή ανάλυση ζωνών, μπορεί να δει αυτής για να επεκτείνει την γ-ταινία που χρησιμοποιείται στη οπτική επικοινωνία, η υποστήριξη μπορεί να επιδιωχθεί από τις κοντινές σύντομες ζώνες μήκους κύματος (s-ταινία) και τις μακροχρόνιες ζώνες μήκους κύματος (L-band). Αυτό είναι όπως, εάν θέλετε να επεκτείνετε έναν υπάρχοντα δρόμο, εσείς μπορεί μόνο να δει εάν η χέρσα περιοχή και στις δύο πλευρές του δρόμου είναι διαθέσιμη, και εάν υπάρχει χέρσα περιοχή, μπορείτε να επεκτείνετε το δρόμο.
Έπειτα, ρίξτε μια ματιά στην αναδυόμενη ζώνη CE/Cpp/C+L, και ποιοι πόροι έχουν δανειστεί από τις ζώνες του S και Λ;
Ζώνη CE
Η ζώνη CE (Γ εκτεταμένο) είναι επίσης γνωστή ως C+band. Ποια σειρά μήκους κύματος η ζώνη CE έχει συγκρίνει με τη ζώνη Γ; Μπορούμε να διαιρέσουμε τους πόρους γ-ταινιών σε 80 κανάλια για τη διαβίβαση των πληροφοριών, με κάθε κανάλι που καταλαμβάνει μια σειρά ζωνών 0,4 NM. Επομένως, η γ-ταινία είναι επίσης γνωστή ως ζώνη C80. Η ζώνη CE δανείζεται μερικούς πόρους μήκους κύματος από L-band (δηλ. πολύ ζώνη μήκους κύματος), και η σειρά μήκους κύματος επεκτείνεται σε 1529.16nm~1567.14nm. Οι πόροι ζωνών CE μπορούν να διαιρεθούν σε 96 κανάλια για να διαβιβάσουν τις πληροφορίες, δηλαδή η ζώνη C96. Η ικανότητα μετάδοσης της ζώνης CE έχει αυξηθεί από 20% έναντι της ζώνης Γ.
Ζώνη CPP
Η ζώνη Cpp (Γ συν συν) είναι επίσης γνωστή ως C++band. Η ζώνη Cpp όχι μόνο δανείζεται τους πόρους μήκους κύματος από L-band όπως τη ζώνη CE, αλλά και από τη s-ταινία, που επεκτείνει τη σειρά μήκους κύματος σε 1524.30nm~1572.27nm. Σύμφωνα με την κατανομή των πόρων κάθε καναλιού που καταλαμβάνει μια σειρά ζωνών 0,4 NM, οι πόροι ζωνών μπορούν να διαιρεθούν σε 120 κανάλια για τη διαβίβαση των πληροφοριών. Επομένως, η ζώνη Cpp είναι επίσης γνωστή ως ζώνη C120. Η ικανότητα μετάδοσης της ζώνης Cpp έχει αυξηθεί από 50% έναντι της ζώνης Γ.
C+L ζώνη
Η ζώνη C+L κυριολεκτικά δείχνει ότι και οι πόροι ζωνών Γ και Λ χρησιμοποιούνται για τη οπτική επικοινωνία. Ομοίως, σύμφωνα με την κατανομή των πόρων κάθε καναλιού που καταλαμβάνει μια σειρά ζωνών 0,4 NM, υπάρχουν τρία κοινά σχέδια μετάδοσης για τη ζώνη C+L.
C120+L80: +L-ταινία ζωνών Cpp (120 κανάλια) (80 κανάλια), που επιτυγχάνουν ένα σύστημα 200 κυμάτων. L-band είναι πραγματικά το L+band, με μια σειρά μήκους κύματος 1575.16nm~1617.66nm. Η ικανότητα μετάδοσης του σχεδίου μετάδοσης C120+L80 έχει αυξηθεί από 1,5 συγκρινόμενος φορές με την γ-ταινία.
C96+L96: Ζώνη ζωνών CE (96 κανάλια) +L (96 κανάλια), που επιτυγχάνουν ένα σύστημα 192 κυμάτων. L-band είναι πραγματικά το L++band, με μια σειρά μήκους κύματος 1575.16nm~1626.43nm. Η ικανότητα μετάδοσης του σχεδίου μετάδοσης C96+L96 έχει αυξηθεί από περισσότερο από δύο φορές συγκρινόμενος με την γ-ταινία.
C120+L96: +L-ταινία ζωνών Cpp (120 κανάλια) (96 κανάλια), που επιτυγχάνουν ένα σύστημα 216 κυμάτων. L-band είναι πραγματικά το L++band, με μια σειρά μήκους κύματος 1575.16nm~1626.43nm. Η ικανότητα μετάδοσης του σχεδίου μετάδοσης C120+L96 έχει αυξηθεί από για συγκρινόμενος δύο φορές με την γ-ταινία.
Τέλος, μια εικόνα παρουσιάζει αυτές τις τρεις αναδυόμενες ζώνες.
Περίληψη
Εν ολίγοις, οι επιστήμονες έχουν επεκτείνει τους διαθέσιμους πόρους μήκους κύματος των οπτικών ινών σε μια πολύ μεγάλη σειρά. Εντούτοις, αυτοί οι πόροι ζωνών μπορούν να εφαρμοστούν αληθινά στα συστήματα επικοινωνιών όπως 5G, και επηρεάζονται επίσης από τους ακόλουθους παράγοντες.
Λόγω των περιορισμών των οπτικών συσκευών, παραδείγματος χάριν, οι ακόλουθες οπτικές συσκευές δεν μπορούν να υποστηρίξουν άμεσα την πρόσφατα επεκταθείσα σειρά ζωνών και να πρέπει να αναβαθμιστούν.
- Ναρκωμένος έρβιο ενισχυτής ινών (EDFA)
- Ενεργές συσκευές όπως οι διαμορφωτές
- Παθητική συσκευή διακοπτών μήκους κύματος εκλεκτική (WSS)
Για L-band, η υποβάθμιση της απόδοσης μετάδοσης θα αυξήσει την πολυπλοκότητα της λειτουργίας και της συντήρησης, με αυτόν τον τρόπο αυξάνοντας την επένδυση δαπανών.
Είναι ικανοποιώντας ότι οι χειριστές έχουν χρησιμοποιήσει πλήρως τους υπάρχοντες πόρους οπτικών ινών, τους επεκταθε'ντες διαθέσιμους πόρους ζωνών οπτικών ινών, και τη βελτιωμένη ικανότητα μετάδοσης. Σαν στόχο για την ανάπτυξη των μελλοντικών δικτύων οπτικών επικοινωνιών, μερικοί χειριστές έχουν αρχίσει επίσης να επεκτείνουν τα οπτικά δίκτυα ζωνών Cpp.
Με τη γρήγορη ανάπτυξη της τεχνολογίας, θα δούμε σίγουρα τα δίκτυα οπτικών επικοινωνιών C+L ενώνουμε τις λύσεις στο μέλλον.
Αυτό το άρθρο αναφέρεται σε: το https://baijiahao.baidu.com/s?id=1745178232708444597&wfr=spider&for=pc