Με την ταχεία ανάπτυξη των δικτύων 5G, η ζήτηση για τη διαβίβαση δεδομένων δικτύου αυξάνεται εκθετικά.Η ικανότητα μεταφοράς των οπτικών δικτύων είναι κρίσιμη για την ανάπτυξη των δικτύων 5G.
Ένα σημαντικό μαγικό όπλο για την επέκταση της ικανότητας μετάδοσης των οπτικών δικτύων είναι η συνεχής εξερεύνηση των διαθέσιμων πόρων ζώνης των οπτικών ινών,που σημαίνει συνεχή επέκταση του πλάτους της διαδρομής μετάδοσης των οπτικών δικτύωνΚαθώς η διαδρομή μετάδοσης διευρύνεται, η ικανότητα μετάδοσης των οπτικών δικτύων αυξάνεται φυσικά.
Πρόσφατα, τα οπτικά δίκτυα έχουν αναδυθεί στις ζώνες CE, Cpp και C + L, προσθέτοντας τούβλα και πλακάκια για την επέκταση της ικανότητας μετάδοσης των οπτικών δικτύων.
Η επικοινωνία με οπτικές ίνες, όπως υποδηλώνει και το όνομά της, αναφέρεται στην επικοινωνία όπου το φως χρησιμεύει ως φορέας πληροφοριών και η οπτική ίνες ως μέσο μετάδοσης.Δεν είναι όλα τα φώτα κατάλληλα για επικοινωνία με οπτικές ίνεςΤα διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός (που μπορεί απλά να κατανοηθεί ως φως διαφορετικών χρωμάτων) οδηγούν σε διαφορετικές απώλειες μετάδοσης στις οπτικές ίνες.Το φως με υψηλή απώλεια μετάδοσης δεν μπορεί να μεταφέρει πληροφορίες μέσω οπτικών ινών.
Μετά από μακροχρόνια έρευνα από επιστήμονες, ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά ότι το φως με μήκος κύματος 850nm μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φως για οπτική επικοινωνία,που επίσης αναφέρεται άμεσα ως η ζώνη 850nmΩστόσο, η απώλεια μετάδοσης στο εύρος μήκους κύματος των 850nm είναι σχετικά υψηλή και δεν υπάρχει διαθέσιμο κατάλληλος ενισχυτής ινών.η ζώνη των 850 nm είναι κατάλληλη μόνο για μετάδοση μικρής απόστασης.
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες διερεύνησαν την οπτική ζώνη "περιοχής χαμηλής απώλειας μήκους κύματος", η οποία είναι η περιοχή μεταξύ 1260nm και 1625nm, η οποία είναι πιο κατάλληλη για μετάδοση σε οπτικές ίνες.Η σχέση μεταξύ απώλειας μετάδοσης και οπτικής ζώνης φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα.
Η περιοχή 1260nm ~ 1625nm χωρίζεται περαιτέρω σε πέντε ζώνες: O-band, E-band, S-band, C-band και L-band.
Διάταξη O
Το εύρος μήκους κύματος της ζώνης O είναι 1260nm ~ 1360nm. Η στρέβλωση του σήματος που προκαλείται από τη διάσπαση του φωτός σε αυτή τη ζώνη είναι η μικρότερη και η απώλεια είναι η χαμηλότερη,Το οποίο το καθιστά την πρώτη οπτική ζώνη επικοινωνίας.Ως εκ τούτου, ονομάζεται O-band, όπου το O αναφέρεται στο "Πρωτότυπο".
Ηλεκτρονική ζώνη
Το εύρος μήκους κύματος της ζώνης E είναι 1360nm ~ 1460nm, και η ζώνη E είναι η λιγότερο κοινή από τις πέντε ζώνες.Από το γράφημα της απώλειας μετάδοσης και της σχέσης οπτικής ζώνης παραπάνω, μπορεί να παρατηρηθεί ότι υπάρχει σαφής ακανόνιστος κλονισμός απώλειας μετάδοσης στην ζώνη Ε.Αυτή η απώλεια μετάδοσης προκαλείται από την απορρόφηση του φωτός σε μήκη κύματος 1370nm έως 1410nm από ιόντα υδροξειδίου (OH -)Αυτό το χτύπημα είναι επίσης γνωστό ως η κορυφή του νερού.
Λόγω των πρώιμων περιορισμών της τεχνολογίας οπτικών ινών, οι ακαθαρσίες ύδατος (βάσει OH) συχνά παραμένουν στις γυάλινες ίνες οπτικών ινών,με αποτέλεσμα τη μεγαλύτερη εξασθένιση της μετάδοσης φωτός E-band στη ίνα και την αδυναμία να χρησιμοποιηθεί για κανονικούς σκοπούς μετάδοσης και επικοινωνίας.
Με την βελτίωση της τεχνολογίας επεξεργασίας ινών, η ITU-T G.652Η ίνα D έχει αναδυθεί, καθιστώντας την εξασθένιση της μετάδοσης του φωτός E-band χαμηλότερη από εκείνη του φωτός O-band, λύνοντας το πρόβλημα κορυφής νερού του φωτός E-band.
Διάταξη S
Το εύρος μήκους κύματος της ζώνης S είναι 1460nm ~ 1530nm. Το S αναφέρεται στο "σύντομο μήκος κύματος".και χρησιμοποιείται συχνά για το μήκος κύματος downlink των συστημάτων PON (Passive Optical Network).
Διάταξη C
Το εύρος μήκους κύματος της ζώνης C είναι 1530nm ~ 1565nm. Το C αναφέρεται στο "συμβατικό".ΥπερμακροδιαδρομήΗ ζώνη C χρησιμοποιείται επίσης συχνά σε δίκτυα διαίρεσης μήκους κύματος.
Διάταξη L
Το εύρος μήκους κύματος της ζώνης L είναι 1565nm ~ 1625nm.Όταν το φως C-band είναι ανεπαρκές για να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις εύρους ζώνης, το φως ζώνης L θα χρησιμοποιηθεί ως συμπλήρωμα για τα οπτικά δίκτυα.
U-band
Εκτός από τις παραπάνω πέντε ζώνες, υπάρχει στην πραγματικότητα μια άλλη ζώνη που θα χρησιμοποιηθεί, η οποία είναι η ζώνη U. Το εύρος μήκους κύματος της ζώνης U είναι 1625nm ~ 1675nm.Η ζώνη U χρησιμοποιείται κυρίως για την παρακολούθηση του δικτύου.
Ας συνοψίσουμε αυτές τις παραδοσιακές μπάντες παρακάτω.
Τμήμα CE/Cpp/C+L
Το ευρέως χρησιμοποιούμενο εύρος μήκους κύματος για οπτική επικοινωνία είναι 1529.16nm ~ 1560.61nm στην παραδοσιακή C-band.Η αναδυόμενη ζώνη CE/Cpp/C+L που αναφέρεται εδώ αναφέρεται στους νέους πόρους ζώνης που εισάγονται από την τρέχουσα οπτική επικοινωνία για την επέκταση των παραδοσιακών πόρων μετάδοσης ζώνης C.
Από την προηγούμενη παραδοσιακή ανάλυση ζώνης, μπορεί να διαπιστωθεί ότι για την επέκταση της ζώνης C που χρησιμοποιείται στην οπτική επικοινωνία,η υποστήριξη μπορεί να αναζητηθεί από κοντινές ζώνες μικρού μήκους κύματος (S-band) και ζώνες μεγάλου μήκους κύματος (L-band)Αυτό είναι σαν, αν θέλετε να επεκτείνετε έναν υπάρχοντα δρόμο, μπορείτε μόνο να δείτε αν η άδειο χώρο και στις δύο πλευρές του δρόμου είναι διαθέσιμη, και αν υπάρχει άδειο χώρο, μπορείτε να επεκτείνει τον δρόμο.
Στη συνέχεια, ας ρίξουμε μια ματιά στην αναδυόμενη ζώνη CE/Cpp/C+L, και ποιους πόρους έχουν δανειστεί από τις ζώνες S και L;
Διάταξη CE
Η ζώνη CE (C Extended) είναι επίσης γνωστή ως ζώνη C +. Ποιο εύρος μήκους κύματος έχει η ζώνη CE σε σύγκριση με τη ζώνη C;Μπορούμε να χωρίσουμε τους πόρους C-band σε 80 κανάλια για τη μετάδοση πληροφοριών, με κάθε κανάλι να καταλαμβάνει ένα εύρος ζώνης 0,4 nm. Ως εκ τούτου, η ζώνη C είναι επίσης γνωστή ως ζώνη C80.και το εύρος μήκους κύματος επεκτείνεται σε 1529Οι πόροι ζώνης CE μπορούν να διαιρεθούν σε 96 κανάλια για τη μετάδοση πληροφοριών, δηλαδή στην ζώνη C96.Η ικανότητα μεταφοράς της ζώνης CE αυξήθηκε κατά 20% σε σύγκριση με την ζώνη C.
Διάταξη CPP
Η ζώνη Cpp (C συν συν) είναι επίσης γνωστή ως ζώνη C ++. Η ζώνη Cpp όχι μόνο δανείζεται πόρους μήκους κύματος από την ζώνη L όπως η ζώνη CE, αλλά και από την ζώνη S,Επεκτείνοντας το εύρος μήκους κύματος στο 1524Σύμφωνα με την κατανομή πόρων κάθε καναλιού που καταλαμβάνει ένα εύρος ζώνης 0,4 nm, οι πόροι ζώνης μπορούν να χωριστούν σε 120 κανάλια για τη μετάδοση πληροφοριών.η ζώνη Cpp είναι επίσης γνωστή ως ζώνη C120Η ικανότητα μετάδοσης της ζώνης CPP έχει αυξηθεί κατά 50% σε σύγκριση με τη ζώνη C.
Διάταξη C+L
Η ζώνη C+L υποδηλώνει κυριολεκτικά ότι τόσο οι πόροι της ζώνης C όσο και οι πόροι της ζώνης L χρησιμοποιούνται για οπτική επικοινωνία.,υπάρχουν τρία κοινά συστήματα μετάδοσης για τη ζώνη C+L.
- C120 + L80: Cpp ζώνη (120 κανάλια) + L-ζώνη (80 κανάλια), επιτυγχάνοντας ένα σύστημα 200 κυμάτων.Η ικανότητα μεταφοράς του συστήματος μεταφοράς C120+L80 αυξήθηκε κατά 1.5 φορές σε σύγκριση με τη C-band.
- C96+L96: ζώνη CE (96 κανάλια) + ζώνη L (96 κανάλια), επιτυγχάνοντας ένα σύστημα 192 κυμάτων.Η ικανότητα μεταφοράς του συστήματος μεταφοράς C96+L96 αυξήθηκε κατά περισσότερο από το διπλάσιο σε σύγκριση με τη ζώνη C.
- C120 + L96: Cpp ζώνη (120 κανάλια) + L- ζώνη (96 κανάλια), επιτυγχάνοντας ένα σύστημα κύματος 216. Η ζώνη L είναι στην πραγματικότητα η ζώνη L ++, με εύρος μήκους κύματος 1575.16nm ~ 1626.43nm.Η δυναμικότητα μεταφοράς του συστήματος μεταφοράς C120+L96 αυξήθηκε κατά περίπου το διπλάσιο σε σύγκριση με τη ζώνη C.
Τέλος, μια εικόνα δείχνει αυτές τις τρεις αναδυόμενες ομάδες.
Σύνοψη
Εν ολίγοις, οι επιστήμονες έχουν επεκτείνει τους διαθέσιμους πόρους μήκους κύματος των οπτικών ινών σε ένα πολύ μεγάλο εύρος.και επηρεάζονται επίσης από τους ακόλουθους παράγοντες.
Λόγω των περιορισμών των οπτικών συσκευών, για παράδειγμα, οι ακόλουθες οπτικές συσκευές δεν μπορούν να υποστηρίξουν άμεσα την πρόσφατα διευρυμένη περιοχή ζώνης και πρέπει να αναβαθμιστούν.
- Ενεργοποιημένοι με έρδιο ενισχυτές ινών (EDFA)
- Ενεργές συσκευές, όπως διαμορφωτές
- Παθητική συσκευή επιλογής διακόπτη μήκους κύματος (WSS)
Για τη ζώνη L, η υποβάθμιση των επιδόσεων μεταφοράς θα αυξήσει την πολυπλοκότητα της λειτουργίας και της συντήρησης, αυξάνοντας έτσι το κόστος των επενδύσεων.
Είναι ικανοποιητικό το γεγονός ότι οι φορείς εκμετάλλευσης έχουν αξιοποιήσει πλήρως τους υπάρχοντες πόρους οπτικών ινών, έχουν επεκτείνει τους διαθέσιμους πόρους οπτικών ινών και έχουν βελτιώσει την ικανότητα μετάδοσης.Ως στόχος για την ανάπτυξη των μελλοντικών δικτύων οπτικών επικοινωνιών, ορισμένοι φορείς εκμετάλλευσης έχουν επίσης αρχίσει να αναπτύσσουν οπτικά δίκτυα CPP.
Με την ταχεία εξέλιξη της τεχνολογίας, θα δούμε σίγουρα οπτικά δίκτυα επικοινωνίας που χρησιμοποιούν λύσεις C + L στο μέλλον.
Σε αυτό το άρθρο αναφέρονται:Η Επιτροπή εξέδωσε πρόσφατα ανακοίνωση σχετικά με την εφαρμογή της παρούσας απόφασης.