Với sự phát triển nhanh chóng của mạng 5G, nhu cầu truyền dữ liệu mạng đang tăng theo cấp số nhân.Capacity truyền của mạng quang học là rất quan trọng cho sự phát triển của mạng 5G.
Một vũ khí ma thuật lớn để mở rộng khả năng truyền tải của mạng quang là liên tục khám phá các nguồn băng tần có sẵn của sợi quang,nghĩa là liên tục mở rộng chiều rộng đường truyền của mạng quang họcKhi đường truyền mở rộng, khả năng truyền của mạng quang học tự nhiên cải thiện.
Gần đây, các mạng quang đã xuất hiện trong các băng tần CE, Cpp và C + L, thêm gạch và gạch để mở rộng khả năng truyền của mạng quang.
Truyền thông sợi quang, như tên gọi cho thấy, đề cập đến giao tiếp mà ánh sáng phục vụ như một người mang thông tin và sợi quang phục vụ như một phương tiện truyền thông.không phải tất cả ánh sáng đều phù hợp với truyền thông sợi quangCác bước sóng khác nhau của ánh sáng (có thể được hiểu đơn giản là ánh sáng có màu sắc khác nhau) dẫn đến tổn thất truyền khác nhau trong sợi quang.Ánh sáng với tổn thất truyền lớn không thể mang thông tin qua sợi quang.
Sau nghiên cứu lâu dài của các nhà khoa học, lần đầu tiên phát hiện ra rằng ánh sáng với bước sóng 850nm có thể được sử dụng như ánh sáng cho giao tiếp quang học,cũng được gọi trực tiếp là băng tần 850nmTuy nhiên, sự mất mát truyền trong dải bước sóng 850nm là tương đối cao, và không có bộ khuếch đại sợi phù hợp.băng tần 850nm chỉ thích hợp cho truyền ngắn.
Sau đó, các nhà khoa học đã khám phá băng tần quang "vùng bước sóng mất mát thấp", đó là vùng giữa 1260nm và 1625nm, phù hợp nhất để truyền trong sợi quang.Mối quan hệ giữa mất truyền và băng tần quang học được hiển thị trong hình sau.
Khu vực 1260nm ~ 1625nm được chia thành năm băng tần: O-band, E-band, S-band, C-band và L-band.
Dải O
Phạm vi bước sóng của băng tần O là 1260nm ~ 1360nm. Sự biến dạng tín hiệu do sự phân tán ánh sáng trong băng tần này là nhỏ nhất và mất mát là thấp nhất,làm cho nó ban nhạc truyền thông quang học sớmDo đó, nó được gọi là O-band, nơi O đề cập đến "Thiên gốc".
E-band
Phạm vi bước sóng của băng tần E là 1360nm ~ 1460nm, và băng tần E là phổ biến ít nhất trong năm băng tần.Từ biểu đồ mất truyền và mối quan hệ băng tần quang ở trên, có thể thấy rằng có một bump mất truyền bất thường rõ ràng trong E-band.Sự cố mất truyền này là do sự hấp thụ ánh sáng ở bước sóng từ 1370nm đến 1410nm bởi các ion hydroxit (OH -), dẫn đến một sự gia tăng mạnh trong mất truyền.
Do những hạn chế ban đầu trong công nghệ sợi quang, các tạp chất nước (dựa trên OH) thường vẫn còn trong sợi thủy tinh sợi quang,dẫn đến sự suy giảm tối đa của truyền ánh sáng E-band trong sợi và không thể được sử dụng cho các mục đích truyền thông và truyền thông bình thường.
Với sự cải thiện công nghệ xử lý sợi, ITU-T G.652Sợi D đã xuất hiện, làm cho sự suy giảm truyền của ánh sáng E-band thấp hơn ánh sáng O-band, giải quyết vấn đề đỉnh nước của ánh sáng E-band.
Dải S
Phạm vi bước sóng của băng tần S là 1460nm ~ 1530nm. S đề cập đến "độ dài sóng ngắn". Mất phát của ánh sáng băng tần S thấp hơn ánh sáng băng tần O,và nó thường được sử dụng cho bước sóng downlink của hệ thống PON (Mạng quang thụ động).
C-band
Phạm vi bước sóng của băng tần C là 1530nm ~ 1565nm. C đề cập đến "công thức". Ánh sáng băng tần C có mức mất truyền thấp nhất và được sử dụng rộng rãi trong các mạng khu vực đô thị, đường dài,siêu xaDải C cũng thường được sử dụng trong các mạng phân vùng bước sóng.
Dải L
Phạm vi bước sóng của băng tần L là 1565nm ~ 1625nm. L đề cập đến "đường sóng dài". Mất truyền của ánh sáng băng tần L là thấp nhất thứ hai.Khi ánh sáng băng tần C không đủ để đáp ứng yêu cầu băng thông, Ánh sáng băng tần L sẽ được sử dụng như một bổ sung cho các mạng quang học.
Dải U
Ngoài năm băng tần trên, thực tế còn có một băng tần khác sẽ được sử dụng, đó là băng tần U. Phạm vi bước sóng của băng tần U là 1625nm ~ 1675nm. U đề cập đến "độ bước sóng cực dài".Dải U chủ yếu được sử dụng để giám sát mạng.
Hãy tóm tắt các ban nhạc truyền thống dưới đây.
Dải CE/Cpp/C+L
Phạm vi bước sóng thường được sử dụng cho truyền thông quang học là 1529.16nm ~ 1560.61nm trong băng tần C truyền thống.Dải phát triển CE / Cpp / C + L được đề cập ở đây đề cập đến các tài nguyên băng thông mới được giới thiệu bởi truyền thông quang học hiện tại để mở rộng các tài nguyên truyền thông băng thông C truyền thống.
Từ phân tích băng thông truyền thống trước đây, có thể thấy rằng để mở rộng băng thông C được sử dụng trong truyền thông quang học,hỗ trợ có thể được tìm kiếm từ các băng tần bước sóng ngắn (band S) và băng tần bước sóng dài (band L) gần đóĐiều này giống như, nếu bạn muốn mở rộng một con đường hiện có, bạn chỉ có thể xem nếu đất hoang ở cả hai bên của con đường có sẵn, và nếu có đất hoang, bạn có thể mở rộng con đường.
Tiếp theo, chúng ta hãy nhìn vào dải phát triển CE / Cpp / C + L, và những tài nguyên nào đã được mượn từ các dải S và L?
Dải CE
Phạm vi CE (C Extended) còn được gọi là C+band. Phạm vi bước sóng nào của băng tần CE so với băng tần C?Chúng ta có thể chia nguồn C-band thành 80 kênh để truyền thông tin, với mỗi kênh chiếm phạm vi băng tần 0,4 nm. Do đó, băng tần C cũng được gọi là băng tần C80.và phạm vi bước sóng được mở rộng đến 1529Các tài nguyên băng tần CE có thể được chia thành 96 kênh để truyền thông tin, cụ thể là băng tần C96.Năng lượng truyền của băng tần CE đã tăng 20% so với băng tần C.
Phạm vi CPP
Dải Cpp (C cộng cộng) còn được gọi là dải C ++. Dải Cpp không chỉ mượn các nguồn bước sóng từ dải L như dải CE, mà còn từ dải S,mở rộng phạm vi bước sóng đến 1524Theo phân bổ tài nguyên của mỗi kênh chiếm phạm vi băng tần 0,4 nm, các tài nguyên băng tần có thể được chia thành 120 kênh để truyền thông tin.dải Cpp cũng được gọi là dải C120Khả năng truyền của băng tần Cpp đã tăng 50% so với băng tần C.
Dải C + L
Phạm vi C + L chỉ ra rằng cả hai nguồn C và L được sử dụng cho giao tiếp quang học.,có ba chương trình truyền thông chung cho băng tần C + L.
- C120 + L80: Cpp băng tần (120 kênh) + L-band (80 kênh), đạt được một hệ thống sóng 200.Năng lượng truyền tải của hệ thống truyền tải C120 + L80 đã tăng 1.5 lần so với C-band.
- C96 + L96: Dải CE (96 kênh) + Dải L (96 kênh), đạt được một hệ thống sóng 192. Dải L thực sự là dải L ++, với dải bước sóng từ 1575.16nm ~ 1626.43nm.Năng lượng truyền tải của hệ thống truyền tải C96 + L96 đã tăng hơn gấp đôi so với băng tần C.
- C120 + L96: Cpp băng tần (120 kênh) + L-band (96 kênh), đạt được hệ thống sóng 216. L-band thực sự là băng tần L ++, với dải bước sóng từ 1575.16nm ~ 1626.43nm.Năng lượng truyền của hệ thống truyền tải C120 + L96 đã tăng gấp đôi so với băng tần C.
Cuối cùng, một bức ảnh cho thấy ba nhóm mới nổi này.
Tóm lại
Nói tóm lại, các nhà khoa học đã mở rộng các nguồn sóng có sẵn của sợi quang đến một phạm vi rất lớn.và cũng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sau:.
Ví dụ, do những hạn chế của các thiết bị quang học, các thiết bị quang học sau không thể hỗ trợ trực tiếp phạm vi băng tần mới mở rộng và cần phải được nâng cấp.
- Bộ khuếch đại sợi Erbium (EDFA)
- Các thiết bị hoạt động như các bộ điều chế
- Thiết bị thụ động chuyển đổi chọn bước sóng (WSS)
Đối với băng tần L, sự suy giảm hiệu suất truyền tải sẽ làm tăng sự phức tạp của hoạt động và bảo trì, do đó làm tăng chi phí đầu tư.
Điều đáng mừng là các nhà khai thác đã tận dụng đầy đủ các tài nguyên sợi quang hiện có, mở rộng các tài nguyên băng tần sợi quang có sẵn và cải thiện khả năng truyền tải.Là một mục tiêu cho sự phát triển của các mạng truyền thông quang học trong tương lai, một số nhà khai thác cũng đã bắt đầu triển khai mạng quang CPP.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, chúng ta chắc chắn sẽ thấy các mạng truyền thông quang sử dụng các giải pháp băng tần C + L trong tương lai.
Bài viết này đề cập đến:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1745178232708444597&wfr=spider&for=pc