Με τα δίκτυα 5G να επεκτείνονται στο διάλειμμα - ταχύτητα του λαιμού, η ζήτηση δεδομένων αυξάνεται εκθετικά. Επειδή το οπτικό στρώμα είναι η θεμελιώδης μεταφορά για 5G, η χωρητικότητά του είναι τώρα αποστολή - κρίσιμη. Ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για την κλιμάκωση αυτής της ικανότητας είναι να συνεχίσει να σκάβει βαθύτερα στο διαθέσιμο φάσμα της ίνας - κυριολεκτικά καθιστώντας τον οπτικό αυτοκινητόδρομο ευρύτερο. Ένας ευρύτερος δρόμος σημαίνει περισσότερη κίνηση. Πρόσφατα οι νεοεισερχόμενοι CE -, CPP - και C+L - Band έχουν προσχωρήσει στο πάρτι, προσθέτοντας επιπλέον λωρίδες στον αυτοκινητόδρομο. Παρακάτω σας δίνουμε μια γρήγορη περιήγηση σε αυτές τις φασματικές γειτονιές.
Παραδοσιακές μπάντες
Fiber - Οπτική επικοινωνία, όπως υπονοεί το όνομα, χρησιμοποιεί το φως ως φορέας πληροφοριών και η ίδια η ίνα ως μέσο μετάδοσης - αλλά όχι μόνο το φως θα κάνει. Διαφορετικά μήκη κύματος (περίπου διαφορετικά "χρώματα") υποφέρουν από διαφορετικές ποσότητες εξασθένησης μέσα στο γυαλί. Εάν η απώλεια είναι πολύ υψηλή, το φως δεν μπορεί να φέρει χρήσιμες πληροφορίες πολύ μακριά.
Το πρώτο μήκος κύματος που οι ερευνητές αναγνωρίστηκαν ως πρακτικοί ήταν 850 nm και η μπάντα εξακολουθεί να ονομάζεται "ζώνη 850 nm". Ωστόσο, η εξασθένηση του είναι σχετικά υψηλή και δεν υπάρχουν ώριμοι οπτικοί ενισχυτές, επομένως περιορίζεται σε σύντομες συνδέσμους -.
Αργότερα η εργασία αντιστοιχούσε στο "χαμηλό παράθυρο απώλειας-", η περιοχή από περίπου 1260 nm έως 1625 nm, όπου οι ίνες πυριτίας είναι πιο διαφανείς. Το παρακάτω γράφημα δείχνει πώς η απώλεια ποικίλλει ανάλογα με το μήκος κύματος σε αυτό το εύρος.
Το παράθυρο 1260 nm -1625 nm υποδιαιρείται περαιτέρω σε πέντε κύματα -}} ζώνη και ζώνη -.
O - μπάντα
O - Μπάντα Καλύμματα 1260 nm -1360 nm.
Επειδή το φως σε αυτό το παράθυρο υποφέρει από το λιγότερο χρωματικό - παραμόρφωση διασποράς και η χαμηλότερη απώλεια, ήταν η πρώτη περιοχή που χρησιμοποιείται για την οπτική μετάδοση - επομένως το όνομα "o -" όπου o σημαίνει "πρωτότυπο".
E - μπάντα
E - εύρος μήκους κύματος ζώνης: 1360 nm -1460 nm. Είναι το λιγότερο κοινό από τις πέντε ζώνες. Το "E" σημαίνει "εκτεταμένο". Η απώλεια - έναντι - καμπύλη μήκους κύματος δείχνει μια αιχμηρή ακίδα μέσα σε αυτό το παράθυρο επειδή το φως κοντά στο 1370-1410 nm απορροφάται από ιόντα υδροξυλίου (OH⁻) - μια παραμόρφωση που ονομάζεται κορυφή νερού. Οι πρώιμες ίνες περιείχαν υπολειπόμενες ακαθαρσίες νερού, οπότε η ζώνη E - υπέστη την υψηλότερη εξασθένηση και ήταν άχρηστη για μετάδοση. Η σύγχρονη ινώδη - κατασκευής (ITU - T G.652.d) αφαιρεί σχεδόν όλα τα oh⁻, πιέζοντας το E - απώλεια ζώνης κάτω από το O {{17} επίπεδα ζώνης και μετατρέποντας την πρώην "απαγορευμένη" περιοχή σε μια χρήσιμη οδό.
S - μπάντα
S - εύρος μήκους κύματος ζώνης: 1460 nm -1530 nm. Το "S" αντιπροσωπεύει το "Short - μήκος κύματος." Η απώλεια μετάδοσης είναι ελαφρώς χαμηλότερη από αυτή της ζώνης O - και χρησιμοποιείται συνήθως ως το κατάντη μήκος κύματος σε συστήματα PON (παθητικό οπτικό δίκτυο).
C - μπάντα
C - εύρος μήκους κύματος ζώνης: 1530 nm -1565 nm. Το "C" σημαίνει "συμβατικό". Προσφέρει τη χαμηλότερη απώλεια μετάδοσης ινών και χρησιμοποιείται ευρέως σε μετρό, Long - HAUL, ULTRA - Long - HAUL και Submarine Cable Systems. Χρησιμοποιείται επίσης συνήθως στο μήκος κύματος - Δίκτυα πολυπλεξίας διαίρεσης.
L - μπάντα
L - εύρος μήκους κύματος ζώνης: 1565 nm -1625 nm. Το "L" αντιπροσωπεύει το "Long - μήκος κύματος". Προσφέρει το δεύτερο - χαμηλότερη απώλεια μετάδοσης ινών και χρησιμοποιείται ως επέκταση χωρητικότητας όταν η μπάντα C - δεν μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις του εύρους ζώνης.
U - μπάντα
Εκτός από τις πέντε παραπάνω ζώνες, υπάρχει ένα ακόμη περιστασιακά πιεσμένο στην υπηρεσία: το u - μπάντα.
U - εύρος μήκους κύματος ζώνης: 1625 nm -1675 nm; Το "U" σημαίνει "Ultra - long - μήκος κύματος."
Επειδή η απώλεια είναι αξιοσημείωτα υψηλότερη, αυτό το παράθυρο διατηρείται σχεδόν αποκλειστικά για το δίκτυο - κανάλια παρακολούθησης και όχι υψηλής κυκλοφορίας - -.
Ζώνες CE/CPP/C+L
Το έργο εργασίας της οπτικής μεταφοράς ήταν πάντα το συμβατικό C - ζώνη: 1529,16 nm - 1560,61 nm.
Για να τεντώσουν την χωρητικότητά του, οι μηχανικοί βλέπουν τώρα το γειτονικό ακίνητο - Shorter - μήκη κύματος και μακρύτερα - μήκος κύματος L - σαν να ψάχνει για κενές παρτίδες σε κάθε πλευρά μιας υπάρχουσας εθνικής οδού.
Οι τρεις νέες "παρτίδες επέκτασης" είναι CE, CPP και C+L. Εδώ είναι πόσο φάσμα ο καθένας δανείζεται από τους γείτονές του.
Ζώνη CE
Η ζώνη CE (C Extended), που ονομάζεται επίσης ζώνη C+, εκτείνεται πέρα από τη συμβατική ζώνη C με δανεισμό μέρος της ζώνης L (Long - ζώνη μήκους κύματος). Ενώ η ζώνη C καλύπτει περίπου 1530-1565 nm και παραδοσιακά χωρίζεται σε 80 κανάλια 0,4 nm το καθένα (επομένως "C80"), η ζώνη CE εκτείνεται από 1529,16 nm έως 1567,14 nm. Αυτό το πλέγμα 96 καναλιών (C96) προσθέτει 16 επιπλέον μήκη κύματος, ενισχύοντας τη χωρητικότητα μεταφοράς κατά 20 % σε σύγκριση με τη τυποποιημένη ζώνη C.
Ζώνη CPP
Η ζώνη CPP (C Plus Plus) είναι επίσης γνωστή ως η μπάντα C ++. Η μπάντα CPP όχι μόνο δανείζει τους πόρους μήκους κύματος από τη ζώνη L όπως η μπάντα CE, αλλά και από τη ζώνη S, επεκτείνοντας το μήκος κύματος από 1524,30nm έως 1572,27nm. Σύμφωνα με τη διαίρεση πόρων κάθε καναλιού που καταλαμβάνει ένα εύρος ζώνης 0,4 nm, οι πόροι της ζώνης μπορούν να χωριστούν σε 120 κανάλια για τη μετάδοση πληροφοριών. Επομένως, η ζώνη CPP είναι επίσης γνωστή ως η μπάντα C120. Η χωρητικότητα μετάδοσης της ζώνης CPP αυξήθηκε κατά 50% σε σύγκριση με τη ζώνη C -.
C+L Band
Η ζώνη C+L σημαίνει κυριολεκτικά ότι τόσο οι πόροι της ζώνης C όσο και L χρησιμοποιούνται για την οπτική επικοινωνία. Υπάρχουν τρία κοινά συστήματα μετάδοσης για τη ζώνη C+L, με βάση την κατανομή πόρων 0,4 nm για κάθε κανάλι.
C 120+ L80: Band CPP (120 κανάλια)+L - ζώνη (80 κανάλια), επιτυγχάνοντας ένα σύστημα κύματος 200. Η ζώνη L είναι στην πραγματικότητα η ζώνη L+, με εύρος μήκους κύματος 1575,16nm έως 1617,66nm. Η χωρητικότητα μετάδοσης του συστήματος μετάδοσης C 120+ L80 έχει αυξηθεί κατά 1,5 φορές σε σύγκριση με τη ζώνη C {{15}.
C 96+ L96: Band CE (96 κανάλια)+L Band (96 κανάλια), επιτυγχάνοντας ένα σύστημα κύματος 192. Η ζώνη L είναι στην πραγματικότητα η ζώνη L ++, με εύρος μήκους κύματος 1575,16nm έως 1626,43nm. Η χωρητικότητα μετάδοσης του συστήματος μετάδοσης C 96+ L96 έχει αυξηθεί κατά περισσότερο από δύο φορές σε σύγκριση με τη ζώνη C -.
C 120+ L96: CPP Band (120 κανάλια)+L Band (96 κανάλια), επιτυγχάνοντας ένα σύστημα κύματος 216. Η ζώνη L είναι στην πραγματικότητα η ζώνη L ++, με εύρος μήκους κύματος 1575,16nm έως 1626,43nm. Η χωρητικότητα μετάδοσης του συστήματος μετάδοσης C 120+ L96 έχει αυξηθεί κατά περίπου 2 φορές σε σύγκριση με τη ζώνη C {{14}.
Περίληψη
Εν ολίγοις, οι επιστήμονες έχουν επεκτείνει τους διαθέσιμους πόρους μήκους κύματος οπτικών ινών σε ένα πολύ μεγάλο εύρος. Ωστόσο, η πραγματική εφαρμογή αυτών των πόρων συγκροτήματος σε συστήματα επικοινωνίας, όπως το 5G, επηρεάζεται επίσης από τους ακόλουθους παράγοντες. Λόγω των περιορισμών των οπτικών συσκευών, για παράδειγμα, οι ακόλουθες οπτικές συσκευές δεν μπορούν να υποστηρίξουν άμεσα το πρόσφατα διευρυμένο εύρος ζώνης και πρέπει να αναβαθμιστούν. Οι ενεργές συσκευές όπως το Erbium - ενισχυτές ινών με ντόπιους (EDFA), οι διαμορφωτές, οι επιλεκτικοί διακόπτες κύματος (WSS) και οι παθητικές συσκευές μπορούν να αποικοδομήσουν την απόδοση μετάδοσης στην ζώνη L -, να αυξήσουν την επιχειρησιακή πολυπλοκότητα και να αυξήσουν τελικά τις επενδύσεις κόστους. Είναι ευχάριστο ότι οι φορείς εκμετάλλευσης έχουν ήδη χρησιμοποιήσει πλήρως τους υφιστάμενους πόρους οπτικών ινών, επέκτεινε τους διαθέσιμους πόρους των οπτικών ινών και βελτιωμένη χωρητικότητα μετάδοσης ως στόχο της μελλοντικής ανάπτυξης δικτύου οπτικών επικοινωνιών. Επί του παρόντος, ορισμένοι φορείς εκμετάλλευσης έχουν επίσης αρχίσει να αναπτύσσουν οπτικά δίκτυα CPP. Με την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας, θα δούμε σίγουρα τα δίκτυα οπτικής επικοινωνίας χρησιμοποιώντας λύσεις C+L Band στο μέλλον.