С быстрым развитием сетей 5G спрос на сетевую передачу данных растет в геометрической прогрессии.Как основная операторская сеть, пропускная способность оптических сетей имеет решающее значение для развития сетей 5G.
Главным волшебным оружием для расширения пропускной способности оптических сетей является постоянное исследование доступных ресурсов полосы пропускания оптических волокон, что означает постоянное расширение ширины пути передачи оптических сетей.По мере расширения пути передачи пропускная способность оптических сетей естественным образом улучшается.
Недавно появились оптические сети в диапазонах CE, Cpp и C+L, в результате чего были добавлены блоки и плитки для расширения пропускной способности оптических сетей.
Традиционные группы
Оптоволоконная связь, как следует из названия, относится к связи, в которой свет служит носителем информации, а оптоволокно — средой передачи.Однако не весь свет подходит для оптоволоконной связи.Различные длины волн света (которые можно просто понимать как свет разных цветов) приводят к различным потерям передачи в оптических волокнах.Свет с высокими потерями при передаче не может передавать информацию по оптическим волокнам.
После длительных исследований учёных впервые было обнаружено, что свет с длиной волны 850 нм можно использовать в качестве света для оптической связи, который также напрямую называют диапазоном 850 нм.Однако потери при передаче в диапазоне длин волн 850 нм относительно высоки, и подходящего оптоволоконного усилителя нет.Поэтому диапазон 850 нм подходит только для передачи на короткие расстояния.
Впоследствии ученые исследовали оптический диапазон «области длин волн с малыми потерями», то есть область между 1260 и 1625 нм, которая наиболее подходит для передачи по оптическим волокнам.Взаимосвязь между потерями передачи и оптическим диапазоном показана на следующем рисунке.
Область 1260–1625 нм далее делится на пять диапазонов: O-диапазон, E-диапазон, S-диапазон, C-диапазон и L-диапазон.
O-диапазон
Диапазон длин волн O-диапазона составляет 1260–1360 нм.Искажение сигнала, вызванное дисперсией света, в этом диапазоне наименьшее, а потери наименьшие, что делает его первым диапазоном оптической связи.Поэтому он называется O-диапазоном, где O означает «Оригинал».
E-диапазон
Диапазон длин волн E-диапазона составляет 1360–1460 нм, а E-диапазон является наименее распространенным из пяти диапазонов.E означает «расширенный».Из приведенного выше графика соотношения потерь передачи и оптического диапазона видно, что в E-диапазоне наблюдается явный неравномерный скачок потерь передачи.Этот скачок потерь при передаче вызван поглощением света с длиной волны от 1370 до 1410 нм ионами гидроксида (OH -), что приводит к резкому увеличению потерь при передаче.Этот выступ также известен как водный пик.
Из-за ранних ограничений в волоконно-оптической технологии примеси воды (на основе OH) часто остаются в стекловолокнах оптоволокна, что приводит к максимальному ослаблению пропускания света в E-диапазоне в волокне и невозможности его использования для нормальной передачи и связи.
С усовершенствованием технологии обработки волокна ITU-T G.652.Появилось волокно D, благодаря которому затухание передачи света E-диапазона ниже, чем у света O-диапазона, что решает проблему водяного пика света E-диапазона.
S-диапазон
Диапазон длин волн S-диапазона составляет 1460–1530 нм.S относится к «короткой длине волны».Потери при передаче света S-диапазона ниже, чем у света O-диапазона, и они часто используются для длины волны нисходящей линии связи в системах PON (пассивная оптическая сеть).
C-диапазон
Диапазон длин волн C-диапазона составляет 1530–1565 нм.C относится к «обычному».Свет C-диапазона имеет наименьшие потери при передаче и широко используется в городских сетях, междугородных, сверхдальних и подводных оптических кабельных системах.C-диапазон также часто используется в сетях с разделением по длине волны.
L-диапазон
Диапазон длин волн L-диапазона составляет 1565–1625 нм.L означает «длинноволновую».Потери при передаче света L-диапазона являются вторыми по величине.Когда света C-диапазона недостаточно для удовлетворения требований к пропускной способности, свет L-диапазона будет использоваться в качестве дополнения к оптическим сетям.
U-диапазон
В дополнение к вышеуказанным пяти диапазонам на самом деле будет использоваться еще один диапазон — U-диапазон.Диапазон длин волн U-диапазона составляет 1625–1675 нм.U означает «сверхдлинная длина волны».U-диапазон в основном используется для мониторинга сети.
Давайте суммируем эти традиционные группы ниже.
CE/Cpp/C+L-диапазон
Обычно используемый диапазон длин волн для оптической связи составляет 1529,16–1560,61 нм в традиционном C-диапазоне.Упомянутый здесь новый диапазон CE/Cpp/C+L относится к новым ресурсам диапазона, представленным современной оптической связью для расширения традиционных ресурсов передачи C-диапазона.
Из предыдущего традиционного анализа диапазонов видно, что для расширения C-диапазона, используемого в оптической связи, можно искать поддержку со стороны близлежащих коротковолновых диапазонов (S-диапазон) и длинноволновых диапазонов (L-диапазон).Это похоже на то, что если вы хотите расширить существующую дорогу, вы можете только увидеть, доступны ли пустыри по обе стороны дороги, а если есть пустыри, вы можете расширить дорогу.
Далее давайте посмотрим на возникающую полосу CE/Cpp/C+L и какие ресурсы были заимствованы у полос S и L?
CE-диапазон
Диапазон CE (C Extended) также известен как диапазон C+.Какой диапазон длин волн имеет диапазон CE по сравнению с диапазоном C?Ресурсы C-диапазона можно разделить на 80 каналов передачи информации, каждый из которых будет занимать полосу частот 0,4 нм.Поэтому диапазон C также известен как диапазон C80.Диапазон CE заимствует некоторые ресурсы длины волны у L-диапазона (т.е. длинноволнового диапазона), а диапазон длин волн расширен до 1529,16–1567,14 нм.Ресурсы диапазона CE можно разделить на 96 каналов для передачи информации, а именно на диапазон C96.Пропускная способность диапазона CE увеличилась на 20% по сравнению с диапазоном C.
диапазон CPP
Диапазон Cpp (C plus plus) также известен как диапазон C++.Диапазон Cpp не только заимствует ресурсы длины волны у L-диапазона, как и у CE-диапазона, но также и у S-диапазона, расширяя диапазон длин волн до 1524,30–1572,27 нм.В соответствии с распределением ресурсов каждого канала, занимающего диапазон полосы 0,4 нм, ресурсы полосы можно разделить на 120 каналов для передачи информации.Поэтому полоса Cpp также известна как полоса C120.Пропускная способность диапазона Cpp увеличилась на 50% по сравнению с диапазоном C.
Группа C+L
Полоса C+L буквально означает, что ресурсы полос C и L используются для оптической связи.Аналогично, в соответствии с распределением ресурсов каждого канала, занимающего диапазон полосы 0,4 нм, существуют три общие схемы передачи для диапазона C+L.
C120+L80: диапазон Cpp (120 каналов)+L-диапазон (80 каналов), достигая 200-волновой системы.L-диапазон на самом деле является диапазоном L+ с диапазоном длин волн 1575,16–1617,66 нм.Пропускная способность схемы передачи C120+L80 увеличена в 1,5 раза по сравнению с C-диапазоном.
C96+L96: диапазон CE (96 каналов)+диапазон L (96 каналов), достигая 192-волновой системы.L-диапазон на самом деле является диапазоном L++ с диапазоном длин волн 1575,16–1626,43 нм.Пропускная способность схемы передачи C96+L96 увеличилась более чем в два раза по сравнению с C-диапазоном.
C120+L96: диапазон Cpp (120 каналов)+L-диапазон (96 каналов), достигая 216-волновой системы.L-диапазон на самом деле является диапазоном L++ с диапазоном длин волн 1575,16–1626,43 нм.Пропускная способность схемы передачи C120+L96 увеличилась примерно в два раза по сравнению с C-диапазоном.
Наконец, на фотографии показаны эти три новые группы.
Краткое содержание
Короче говоря, ученые расширили доступные ресурсы длин волн оптических волокон до очень большого диапазона.Однако эти полосовые ресурсы действительно могут быть применены к таким системам связи, как 5G, и на них также влияют следующие факторы.
Например, из-за ограничений оптических устройств следующие оптические устройства не могут напрямую поддерживать новый расширенный диапазон частот и требуют модернизации.
- Волоконный усилитель, легированный эрбием (EDFA)
- Активные устройства, такие как модуляторы
- Пассивное устройство с селективным переключателем длины волны (WSS)
Для L-диапазона ухудшение характеристик передачи увеличит сложность эксплуатации и обслуживания, тем самым увеличивая затраты.
Отрадно, что операторы полностью задействовали существующие ресурсы оптоволокна, расширили доступные ресурсы оптоволоконной полосы и улучшили пропускную способность.В целях развития будущих сетей оптической связи некоторые операторы также начали развертывать оптические сети диапазона Cpp.
Благодаря быстрому развитию технологий в будущем мы обязательно увидим сети оптической связи, использующие решения диапазона C+L.
Эта статья относится к:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1745178232708444597&wfr=spider&for=pc