Mit 5G -Netzwerken, die um Break - -Schrate expandieren, wächst die Datenbedarf exponentiell. Da die optische Schicht der grundlegende Transport für 5G ist, ist ihre Kapazität nun Mission - kritisch. Eine der effektivsten Möglichkeiten, diese Kapazität zu skalieren, besteht darin, weiterhin tiefer in das verfügbare Spektrum der Faser zu graben. Eine breitere Straße bedeutet mehr Verkehr. Kürzlich haben die Newcomer CE -, CPP - und C+l - Band der Party beigetreten und der Autobahn zusätzliche Fahrspuren hinzugefügt. Im Folgenden geben wir Ihnen einen kurzen Tour durch diese spektralen Viertel.
Traditionelle Bands
Fiber - Kommunikation verwendet, wie der Name schon sagt, Licht als Informationsträger und die Faser selbst als Übertragungsmedium -, aber nicht nur ein Licht. Unterschiedliche Wellenlängen (ungefähr unterschiedliche "Farben") leiden unter verschiedenen Mengen an Dämpfung im Glas. Wenn der Verlust zu hoch ist, kann das Licht nicht sehr weit verbrauchbare Informationen übertragen.
Die erste Wellenlänge, die die Forscher als praktisch identifizierten, betrug 850 nm, und die Band wird immer noch einfach als "850 nm Band" bezeichnet. Die Abschwächung ist jedoch relativ hoch und es gibt keine ausgereiften optischen Verstärker dafür, daher ist es auf kurze - Reichweite Links beschränkt.
Später kartierte Arbeit das Fenster "Low -}, der Region von ungefähr 1260 nm bis 1625 nm, wo Silica -Fasern am transparentesten sind. Die folgende Grafik zeigt, wie sich der Verlust mit der Wellenlänge über diesen Bereich variiert.
Das 1260 nm - 1625 NM -Fenster ist weiter in fünf Wellen - Bands: O {- Band, E - Band, S {- Band, C - Band und L {- Band.
O - Band
O - Banddurchschnitt 1260 nm - 1360 nm.
Da Licht in diesem Fenster die am wenigsten chromatische - Dispersionsverzerrung und den niedrigsten Verlust erleidet, war es die erste Region, die für die optische Übertragung - verwendet wurde.
E - Band
E - Bandwellenlängenbereich: 1360 nm - 1460 nm. Es ist das am wenigsten häufige der fünf Bänder; "E" steht für "Extended". Der Verlust - gegen - Wellenlängenkurve zeigt einen scharfen Spike in diesem Fenster, da Licht in der Nähe von 1370–1410 nm von Hydroxyl (Oh⁻) Ionen - eine Unregelmäßigkeit, die als Wasserspitze bezeichnet wird, absorbiert wird. Frühe Fasern enthielten verbleibende Wasserverunreinigungen, so dass das E - -Band die höchste Dämpfung litt und für die Übertragung unbrauchbar war. Moderne Faser - Manufacturing (itu - t G.652.d) entfernt praktisch alle Oh⁻, die E - Bandverlust unter o - Bandlevel dreht und die früher "verbotene" Region in einen verwendbaren Highway verwandelt.
S - Band
S - Bandwellenlängenbereich: 1460 nm - 1530 nm. "S" steht für "Short - Wellenlänge". Sein Übertragungsverlust ist etwas niedriger als der des O - -Bandes und wird üblicherweise als nachgeschaltete Wellenlänge in PON -Systemen (passives optisches Netzwerk) verwendet.
C - Band
C - Bandwellenlängenbereich: 1530 nm - 1565 nm. "C" steht für "konventionell". Es bietet den niedrigsten Faserübertragungsverlust und wird in Metro, Long - Transport, Ultra - Long - Transporter und U -Boot -Kabelsysteme häufig verwendet. Es wird auch üblicherweise in der Wellenlänge - Division Multiplexing -Netzwerke verwendet.
L - Band
L - Bandwellenlängenbereich: 1565 nm - 1625 nm. "L" steht für "Long - Wellenlänge". Es bietet den zweiten - niedrigsten Faserübertragungsverlust und wird als Kapazitätserweiterung verwendet, wenn das C - -Band allein die Anforderungen der Bandbreite nicht erfüllen kann.
U - Band
Zusätzlich zu den fünf oben genannten Bändern gibt es eine weitere, die gelegentlich in den Dienst gedrückt wird: die U - -Band.
U - Bandwellenlängenbereich: 1625 nm - 1675 nm; "U" steht für "ultra - long - Wellenlänge."
Da der Verlust deutlich höher ist, ist dieses Fenster fast ausschließlich für Netzwerk - Überwachungskanäle als für hoch - bit - Ratenverkehr reserviert.
CE/CPP/C+L -Bänder
Das Arbeitstier des optischen Transports war schon immer das konventionelle C - Band: 1529.16 NM - 1560,61 nm.
Um seine Kapazität zu dehnen, beobachten die Ingenieure nun die benachbarte Immobilie - kürzer - Wellenlänge S und länger - Wellenlänge L - als ob sie auf beiden Seiten eines vorhandenen Autobahns nach freien Lose suchen würden.
Die drei neuen "Expansionsgrundstücke" sind CE, CPP und C+L; Hier ist, wie viel Spektrum jeder von seinen Nachbarn leiht.
CE -Band
Das CE (C Extended) -Band, auch C+ -Band genannt, erstreckt sich über das herkömmliche C -Band hinaus, indem sie einen Teil des L -Bandes ausleihen (lang - Wellenlängenband). Während die C -Bande ungefähr 1530–1565 nm erstreckt und traditionell in 80 Kanäle von jeweils 0,4 nm unterteilt ist (daher "C80"), erstreckt sich das CE -Band von 1529,16 nm bis 1567,14 nm. Dieses 96-Kanal-Netz (C96) fügt 16 zusätzliche Wellenlängen hinzu, wodurch die Transportkapazität im Vergleich zum Standard-C-Band um 20 % erhöht wird.
CPP -Band
Das CPP (C Plus) -Band ist auch als C ++ -Band bekannt. Die CPP -Bande leiht nicht nur Wellenlängenressourcen aus dem L -Band wie das CE -Band, sondern auch aus dem S -Band, wobei der Wellenlängenbereich von 1524,30 nm auf 1572,27 nm erweitert wird. Gemäß der Ressourcenabteilung jedes Kanals, der einen Bandbereich von 0,4 nm besetzt, können die Bandressourcen in 120 Kanäle zur Übertragung von Informationen unterteilt werden. Daher ist die CPP -Bande auch als C120 -Band bekannt. Die Übertragungskapazität des CPP -Bandes hat sich im Vergleich zu C - -Band um 50% erhöht.
C+l Band
Das C+L -Band bedeutet wörtlich, dass sowohl die C- als auch die L -Bandressourcen für die optische Kommunikation verwendet werden. Es gibt drei gemeinsame Übertragungsschemata für das C+L -Band, basierend auf der Ressourcenzuweisung von 0,4 nm für jeden Kanal.
C 120+ L80: CPP -Band (120 Kanäle)+L - Band (80 Kanäle), ein 200 -Wellen -System erreicht. Das L -Band ist eigentlich das L+-Band mit einem Wellenlängenbereich von 1575,16 Nm bis 1617,66 nm. Die Übertragungskapazität des C 120+ L80 -Übertragungsschemas hat im Vergleich zum C - -Band um das 1,5 -fache erhöht.
C 96+ L96: CE -Band (96 Kanäle)+L -Bande (96 Kanäle), Erreichung eines 192 Wellensystems. Das L -Band ist eigentlich das L ++ -Band mit einem Wellenlängenbereich von 1575,16nm bis 1626,43nm. Die Übertragungskapazität des C 96+ L96 -Übertragungsschemas hat im Vergleich zum C - -Band um mehr als zweimal erhöht.
C 120+ L96: CPP -Band (120 Kanäle)+L -Bande (96 Kanäle), ein 216 Wellensystem erreichen. Das L -Band ist eigentlich das L ++ -Band mit einem Wellenlängenbereich von 1575,16nm bis 1626,43nm. Die Übertragungskapazität des C 120+ L96 -Übertragungsschemas hat im Vergleich zum C - -Band um etwa das 2 -fache erhöht.
Zusammenfassung
Kurz gesagt, Wissenschaftler haben die verfügbaren Wellenlängenressourcen optischer Fasern auf einen sehr großen Bereich erweitert. Die tatsächliche Anwendung dieser Bandressourcen auf Kommunikationssysteme wie 5G wird jedoch auch von den folgenden Faktoren beeinflusst. Aufgrund der Einschränkungen optischer Geräte können beispielsweise die folgenden optischen Geräte den neu erweiterten Bandbereich nicht direkt unterstützen und müssen aktualisiert werden. Aktive Geräte wie Erbium - dotierte Faserverstärker (EDFA), Modulatoren, Wellenlängen -selektive Switches (WSS) und passive Geräte können die Leistung der Übertragung in der L - -Band abbauen, die operative Komplexität erhöhen und letztendlich die Kosteninvestitionen erhöhen. Es ist erfreulich, dass die Betreiber bereits die vorhandenen Glasfaserressourcen voll genutzt, die verfügbaren Glasfaser -Bandressourcen erweitert und die Übertragungskapazität als Ziel der künftigen Entwicklung des optischen Kommunikationsnetzwerks verbessert haben. Derzeit haben einige Betreiber auch damit begonnen, optische CPP -Bandnetzwerke bereitzustellen. Mit der schnellen Entwicklung der Technologie werden wir in Zukunft auf jeden Fall optische Kommunikationsnetzwerke sehen.