با توسعه سریع شبکه های 5G، تقاضا برای انتقال داده های شبکه به طور نمایی در حال افزایش است.ظرفیت انتقال شبکه های نوری برای توسعه شبکه های 5G بسیار مهم است.
یک سلاح جادویی برای گسترش ظرفیت انتقال شبکه های نوری است که به طور مداوم منابع باند موجود فیبر نوری را کشف کند.که به معنای گسترش مداوم عرض مسیر انتقال شبکه های نوری است.با گسترش مسیر انتقال، ظرفیت انتقال شبکه های نوری به طور طبیعی بهبود می یابد.
اخیراً، شبکه های نوری در باند های CE، Cpp و C + L ظهور کرده اند و برای گسترش ظرفیت انتقال شبکه های نوری آجر و کاشی اضافه شده است.
ارتباطات فیبر نوری، همانطور که از نامش پیداست، به ارتباطات اشاره دارد که در آن نور به عنوان یک حامل اطلاعات و فیبر نوری به عنوان یک رسانه انتقال عمل می کند.همه نور برای ارتباطات فیبر نوری مناسب نیستطول موج های مختلف نور (که به سادگی می تواند به عنوان نور رنگ های مختلف درک شود) منجر به از دست دادن انتقال مختلف در فیبر نوری می شود.نور با از دست دادن انتقال بالا نمی تواند اطلاعات را از طریق فیبر نوری حمل کند.
بعد از تحقیقات طولانی مدت توسط دانشمندان، برای اولین بار کشف شد که نور با طول موج 850nm می تواند به عنوان نور برای ارتباطات نوری استفاده شود،که به طور مستقیم به عنوان باند 850nm نیز شناخته می شودبا این حال، از دست دادن انتقال در محدوده طول موج 850nm نسبتا بالا است و هیچ تقویت کننده فیبر مناسب در دسترس نیست.باند 850nm فقط برای انتقال کوتاه مدت مناسب است..
سپس، دانشمندان باند نوری "منطقه طول موج کم از دست" را که منطقه ای بین 1260nm و 1625nm است، که برای انتقال در فیبر نوری مناسب است، کشف کردند.رابطه بین از دست دادن انتقال و باند نوری در شکل زیر نشان داده شده است.
منطقه 1260nm ~ 1625nm به پنج باند تقسیم می شود: باند O، باند E، باند S، باند C و باند L.
باند O
محدوده طول موج باند O 1260nm ~ 1360nm است. تحریف سیگنال ناشی از پراکندگی نور در این باند کوچکترین است و از دست دادن کمترین است.که باعث می شود که این باند ارتباطات نوری اولیه باشد.به همین دلیل، آن را O-band نام می دهند، جایی که O به "Original" اشاره دارد.
باند E
محدوده طول موج E-band 1360nm ~ 1460nm است و E-band کمترین بین پنج باند است. E به "متوسع" اشاره دارد.از نمودار از دست دادن انتقال و رابطه باند نوری بالا، می توان دید که یک ضربه واضح و نامنظم از دست دادن انتقال در باند E وجود دارد.این ضربه از دست دادن انتقال ناشی از جذب نور در طول موج 1370nm به 1410nm توسط یون های هیدروکسید (OH -) است.، که منجر به افزایش شدید از دست دادن انتقال می شود. این ضربه نیز به عنوان اوج آب شناخته می شود.
به دلیل محدودیت های اولیه در فن آوری فیبر نوری، ناخالصی های آب (بنیاد OH) اغلب در فیبر های شیشه ای فیبر نوری باقی می مانند.که منجر به کمترین کاهش انتقال نور E-band در فیبر و عدم امکان استفاده از آن برای اهداف انتقال و ارتباطات عادی می شود..
با پیشرفت تکنولوژی پردازش فیبر، ITU-T G.652فیبر D ظهور کرده است، که باعث کاهش انتقال نور E-band کمتر از نور O-band می شود و مشکل اوج آب نور E-band را حل می کند.
گروه S
محدوده طول موج باند S 1460nm ~ 1530nm است. S به "طول موج کوتاه" اشاره دارد. از دست دادن انتقال نور باند S کمتر از نور باند O است.و اغلب برای طول موج اتصال پایین سیستم های PON (شبکه های نوری منفعل) استفاده می شود.
گروه C
دامنه طول موج باند C 1530nm ~ 1565nm است. C به "معمولی" اشاره دارد. نور باند C کمترین از دست دادن انتقال را دارد و به طور گسترده ای در شبکه های منطقه شهری، مسافت های طولانی،دوربين هاي فوق العاده، و سیستم های کابل نوری زیردریایی. باند C همچنین اغلب در شبکه های تقسیم طول موج استفاده می شود.
گروه L
محدوده طول موج باند L 1565nm ~ 1625nm است. L به "طول موج طولانی" اشاره دارد. از دست دادن انتقال نور باند L دومین پایین ترین است.هنگامی که نور باند C برای برآورده کردن الزامات پهنای باند کافی نیست، نور باند L به عنوان یک مکمل برای شبکه های نوری استفاده می شود.
نوار U
علاوه بر پنج باند فوق، در واقع باند دیگری وجود دارد که استفاده می شود، که باند U است. محدوده طول موج باند U 1625nm ~ 1675nm است. U به "طول موج فوق العاده طولانی" اشاره دارد.باند U عمدتا برای نظارت بر شبکه استفاده می شود.
بیایید این گروه های سنتی را در زیر خلاصه کنیم.
گروه CE/Cpp/C+L
محدوده طول موج مورد استفاده برای ارتباطات نوری 1529.16nm ~ 1560.61nm در باند سنتی C است.باند نوظهور CE / Cpp / C + L که در اینجا ذکر شده است به منابع باند جدید اشاره دارد که توسط ارتباطات نوری فعلی برای گسترش منابع انتقال باند C سنتی معرفی شده است..
از تحلیل باند سنتی قبلی می توان دید که برای گسترش باند C که در ارتباطات نوری استفاده می شود،پشتیبانی از باند های طول موج کوتاه (S-band) و باند های طول موج طولانی (L-band) در نزدیکی می تواند مورد نیاز باشد.این مثل این است که اگر شما می خواهید یک جاده موجود را گسترش دهید، شما فقط می توانید ببینید که آیا زمین های خالی در هر دو طرف جاده در دسترس است، و اگر زمین های خالی وجود داشته باشد، می توانید جاده را گسترش دهید.
بعد، بیایید نگاهی به باند نوظهور CE / Cpp / C + L بیندازیم، و چه منابع از باند های S و L قرض گرفته شده است؟
نوار CE
باند CE (C Extended) همچنین به عنوان باند C+ شناخته می شود. باند CE در مقایسه با باند C چه محدوده طول موج دارد؟ما مي تونيم منابع باند سي رو به 80 کانال براي انتقال اطلاعات تقسيم کنيم، هر کانال دامنه باند 0.4 نانومتری را اشغال می کند. بنابراین، باند C همچنین به عنوان باند C80 شناخته می شود. باند CE برخی از منابع طول موج را از باند L (یعنی باند طول موج طولانی) قرض می گیرد.و دامنه طول موج به 1529 گسترش می یابد.16nm ~ 1567.14nm. منابع باند CE را می توان به 96 کانال برای انتقال اطلاعات تقسیم کرد ، یعنی باند C96.ظرفیت انتقال باند CE در مقایسه با باند C 20 درصد افزایش یافته است.
گروه CPP
باند Cpp (C++) همچنین به عنوان باند C++ شناخته می شود. باند Cpp نه تنها منابع طول موج را از باند L مانند باند CE قرض می گیرد، بلکه از باند S نیز استفاده می کند.گسترش محدوده طول موج به 1524.30nm ~ 1572.27nm. با توجه به تخصیص منابع هر کانال که دامنه باند 0.4nm را اشغال می کند، منابع باند را می توان به 120 کانال برای انتقال اطلاعات تقسیم کرد. بنابراین،باند Cpp همچنین به عنوان باند C120 شناخته می شودظرفیت انتقال باند CPP در مقایسه با باند C 50 درصد افزایش یافته است.
باند C+L
باند C + L به معنای واقعی کلمه نشان می دهد که منابع باند C و L برای ارتباطات نوری استفاده می شود. به طور مشابه، با توجه به تخصیص منابع هر کانال که دامنه باند 0.4 نانومتر را اشغال می کند,سه طرح انتقال مشترک برای باند C + L وجود دارد.
- C120 + L80: باند Cpp (120 کانال) + باند L (80 کانال) ، به دست آوردن یک سیستم موج 200. باند L در واقع باند L + است ، با محدوده طول موج 1575.16nm ~ 1617.66nm.ظرفیت انتقال سیستم انتقال C120 + L80 افزایش یافته است.5 برابر نسبت به باند C
- C96 + L96: باند CE (96 کانال) + باند L (96 کانال) ، به دست آوردن یک سیستم موج 192. باند L در واقع باند L ++ است ، با محدوده طول موج 1575.16nm ~ 1626.43nm.ظرفیت انتقال سیستم انتقال C96+L96 بیش از دو برابر نسبت به باند C افزایش یافته است.
- C120 + L96: باند Cpp (120 کانال) + باند L (96 کانال) ، به دست آوردن یک سیستم موج 216. باند L در واقع باند L ++ است ، با محدوده طول موج 1575.16nm ~ 1626.43nm.ظرفیت انتقال سیستم انتقال C120 + L96 در مقایسه با باند C حدود دو برابر افزایش یافته است.
در نهایت، یک تصویر این سه گروه نوظهور را نشان می دهد.
خلاصه
به طور خلاصه، دانشمندان منابع طول موج موجود فیبر نوری را به طیف بسیار گسترده ای گسترش داده اند. با این حال، این منابع باند می توانند واقعاً در سیستم های ارتباطی مانند 5G،و همچنین توسط عوامل زیر تحت تاثیر قرار می گیرند:.
به دلیل محدودیت های دستگاه های نوری، به عنوان مثال، دستگاه های نوری زیر نمی توانند به طور مستقیم از محدوده باند به تازگی گسترش یافته پشتیبانی کنند و نیاز به ارتقاء دارند.
- تقویت کننده فیبر اربیوم (EDFA)
- دستگاه های فعال مانند ماژولاتورها
- دستگاه غیرفعال سوئیچ انتخاب طول موج (WSS)
برای باند L، کاهش عملکرد انتقال پیچیدگی عملیات و نگهداری را افزایش می دهد و در نتیجه هزینه سرمایه گذاری را افزایش می دهد.
خوشحالی است که اپراتورها از منابع فیبر نوری موجود به طور کامل استفاده کرده اند، منابع باند فیبر نوری موجود را گسترش داده اند و ظرفیت انتقال را بهبود بخشیده اند.به عنوان یک هدف برای توسعه شبکه های ارتباطات نوری آینده، برخی از اپراتورها نیز شروع به استفاده از شبکه های نوری باند CPP کرده اند.
با توسعه سریع تکنولوژی، ما قطعا در آینده شاهد شبکه های ارتباطی نوری با استفاده از راه حل های باند C + L خواهیم بود.
این مقاله به:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1745178232708444597&wfr=spider&for=pc