Con il rapido sviluppo delle reti 5G, la domanda di trasmissione di dati in rete è in aumento esponenziale.La capacità di trasmissione delle reti ottiche è fondamentale per lo sviluppo delle reti 5G.
Una delle principali armi magiche per espandere la capacità di trasmissione delle reti ottiche consiste nell'esplorare continuamente le risorse di banda disponibili delle fibre ottiche.Ciò significa un continuo ampliamento della larghezza del percorso di trasmissione delle reti ottiche.Con l'ampliamento del percorso di trasmissione, la capacità di trasmissione delle reti ottiche migliora naturalmente.
Recentemente, sono emerse reti ottiche nelle bande CE, Cpp e C + L, aggiungendo mattoni e piastrelle per espandere la capacità di trasmissione delle reti ottiche.
La comunicazione in fibra ottica, come suggerisce il nome, si riferisce alla comunicazione in cui la luce funge da vettore di informazioni e la fibra ottica funge da mezzo di trasmissione.non tutta la luce è adatta alla comunicazione in fibra otticaLe diverse lunghezze d'onda della luce (che può essere semplicemente intesa come luce di diversi colori) provocano diverse perdite di trasmissione nelle fibre ottiche.La luce con elevate perdite di trasmissione non può trasportare informazioni attraverso le fibre ottiche.
Dopo lunghe ricerche da parte di scienziati, è stato scoperto per la prima volta che la luce con una lunghezza d'onda di 850 nm può essere utilizzata come luce per la comunicazione ottica,che è anche direttamente indicato come la banda di 850 nmTuttavia, la perdita di trasmissione nella gamma di lunghezza d'onda di 850 nm è relativamente elevata e non è disponibile un amplificatore di fibra adatto.la banda di 850 nm è adatta solo per trasmissioni a corto raggio.
Successivamente, gli scienziati hanno esplorato la banda ottica della "regione a bassa perdita di lunghezza d'onda", che è la regione tra 1260 nm e 1625 nm, che è più adatta per la trasmissione nelle fibre ottiche.La relazione tra perdita di trasmissione e banda ottica è mostrata nella figura seguente.
La regione 1260nm~1625nm è ulteriormente divisa in cinque bande: banda O, banda E, banda S, banda C e banda L.
Banda O
La gamma di lunghezza d'onda della banda O è di 1260 nm ~ 1360 nm. La distorsione del segnale causata dalla dispersione della luce in questa banda è la più piccola e la perdita è la più bassa,rendendola la prima banda di comunicazione otticaPertanto, è chiamato banda O, dove O si riferisce a "Originale".
E-band
L'intervallo di lunghezza d'onda della banda E è di 1360nm ~ 1460nm, e la banda E è la meno comune delle cinque bande.Dal grafico della perdita di trasmissione e della relazione di banda ottica sopra, si può vedere che c'è un chiaro urto irregolare di perdita di trasmissione nella banda E.Questa perdita di trasmissione è causata dall'assorbimento della luce a lunghezze d'onda da 1370 nm a 1410 nm da ioni idrossido (OH -)Questo impatto è noto anche come picco dell'acqua.
A causa delle prime limitazioni della tecnologia della fibra ottica, le impurità di acqua (a base di OH) spesso rimangono nelle fibre di vetro in fibra ottica,con conseguente maggiore attenuazione della trasmissione luminosa a banda E nella fibra e impossibilità di utilizzarla per scopi normali di trasmissione e comunicazione.
Con il miglioramento della tecnologia di elaborazione delle fibre, l'UIT-T G.652La fibra D è emersa, rendendo l'attenuazione di trasmissione della luce di banda E inferiore a quella della luce di banda O, risolvendo il problema del picco d'acqua della luce di banda E.
Banda S
L'intervallo di lunghezza d'onda della banda S è di 1460nm ~ 1530nm. S si riferisce a "lunghezza d'onda corta".e viene spesso utilizzato per la lunghezza d'onda downlink dei sistemi PON (Passive Optical Network).
C-band
La gamma di lunghezza d'onda della banda C è di 1530nm ~ 1565nm. C si riferisce a "convenzionale".ultra lunghe distanzeLa banda C è anche frequentemente utilizzata nelle reti di divisione delle lunghezze d'onda.
L-banda
L'intervallo di lunghezza d'onda della banda L è di 1565nm ~ 1625nm. L si riferisce a "lunga lunghezza d'onda".Quando la luce a banda C è insufficiente per soddisfare i requisiti di larghezza di banda, la luce a banda L sarà utilizzata come supplemento per le reti ottiche.
U-band
Oltre alle cinque bande di cui sopra, c'è in realtà un'altra banda che verrà utilizzata, che è la banda U. La gamma di lunghezza d'onda della banda U è di 1625nm ~ 1675nm. U si riferisce a "lunghezza d'onda ultra lunga".La banda U è utilizzata principalmente per il monitoraggio della rete.
Riassumiamo queste bande tradizionali qui sotto.
CE/Cpp/C+L-band
La gamma di lunghezza d'onda comunemente utilizzata per la comunicazione ottica è di 1529.16nm ~ 1560.61nm nella tradizionale banda C.La banda emergente CE/Cpp/C+L menzionata qui si riferisce alle nuove risorse di banda introdotte dalle attuali comunicazioni ottiche per espandere le tradizionali risorse di trasmissione a banda C.
Dall'analisi precedente della banda tradizionale si può vedere che per espandere la banda C utilizzata nella comunicazione ottica,il supporto può essere richiesto dalle vicinanti bande di lunghezza d'onda corta (banda S) e bande di lunghezza d'onda (banda L)Questo è come, se si vuole espandere una strada esistente, si può solo vedere se la terra desolata su entrambi i lati della strada è disponibile, e se c'è terra desolata, si può espandere la strada.
Di seguito, diamo un'occhiata alla banda emergente CE/Cpp/C+L, e quali risorse sono state prese in prestito dalle bande S e L?
Fascia CE
La banda CE (C estesa) è anche nota come banda C +. Che intervallo di lunghezza d'onda ha la banda CE rispetto alla banda C?Possiamo dividere le risorse della banda C in 80 canali per la trasmissione di informazioni, con ciascun canale che occupa un intervallo di banda di 0,4 nm. Pertanto, la banda C è anche nota come banda C80.e la gamma di lunghezza d'onda è ampliata a 1529Le risorse della banda CE possono essere suddivise in 96 canali per la trasmissione di informazioni, vale a dire la banda C96.La capacità di trasmissione della banda CE è aumentata del 20% rispetto alla banda C.
Band CPP
La banda Cpp (C più più) è anche conosciuta come banda C ++. La banda Cpp non solo prende in prestito risorse di lunghezza d'onda dalla banda L come la banda CE, ma anche dalla banda S,ampliando la gamma di lunghezza d'onda a 1524Secondo l'allocazione delle risorse di ogni canale che occupa un intervallo di banda di 0,4 nm, le risorse di banda possono essere suddivise in 120 canali per la trasmissione di informazioni.la banda Cpp è nota anche come banda C120La capacità di trasmissione della banda Cpp è aumentata del 50% rispetto alla banda C.
Banda C+L
La banda C+L indica letteralmente che sia le risorse della banda C che quelle della banda L sono utilizzate per la comunicazione ottica.,vi sono tre schemi di trasmissione comuni per la banda C+L.
- C120+L80: banda Cpp (120 canali) + banda L (80 canali), raggiungendo un sistema di 200 onde.La capacità di trasmissione del sistema di trasmissione C120+L80 è aumentata di 1.5 volte rispetto alla banda C.
- C96+L96: banda CE (96 canali) + banda L (96 canali), raggiungendo un sistema di 192 onde.La capacità di trasmissione del sistema di trasmissione C96+L96 è aumentata di oltre il doppio rispetto alla banda C.
- C120+L96: banda Cpp (120 canali) + banda L (96 canali), ottenendo un sistema di onde 216.La capacità di trasmissione del sistema di trasmissione C120+L96 è aumentata di circa il doppio rispetto alla banda C..
Infine, un'immagine mostra queste tre bande emergenti.
Riassunto
In breve, gli scienziati hanno ampliato le risorse di lunghezza d'onda disponibili delle fibre ottiche a una gamma molto ampia.e sono influenzati anche dai seguenti fattori:.
A causa delle limitazioni dei dispositivi ottici, ad esempio, i seguenti dispositivi ottici non possono supportare direttamente la gamma di banda recentemente ampliata e devono essere aggiornati.
- Amplificatori di fibre dopate con erbio (EDFA)
- Dispositivi attivi quali modulatori
- Dispositivo passivo per l'interruttore selettivo della lunghezza d'onda (WSS)
Per la banda L, il degrado delle prestazioni di trasmissione aumenterà la complessità dell'esercizio e della manutenzione, aumentando così gli investimenti di costo.
È gratificante che gli operatori abbiano sfruttato appieno le risorse esistenti di fibra ottica, ampliato le risorse disponibili di banda di fibra ottica e migliorato la capacità di trasmissione.Come obiettivo per lo sviluppo delle future reti di comunicazione ottica, alcuni operatori hanno anche iniziato a implementare reti ottiche a banda CPP.
Con il rapido sviluppo della tecnologia, vedremo sicuramente in futuro reti di comunicazione ottica che utilizzano soluzioni a banda C+L.
Questo articolo si riferisce a:In particolare, la Commissione ha sottolineato l'importanza di un'azione comune per la protezione dell'ambiente.