Con le reti 5G che si espandono a break - velocità del collo, la domanda di dati sta crescendo esponenzialmente. Poiché lo strato ottico è il trasporto fondamentale per il 5G, la sua capacità è ora missione - critica. Uno dei modi più efficaci per ridimensionare tale capacità è quello di continuare a scavare più in profondità nello spettro disponibile della fibra - rendendo letteralmente più ampia l'autostrada ottica. Una strada più ampia significa più traffico. Recentemente la band -}}, CPP -} e C+L - si è unito alla festa, aggiungendo corsie extra all'autostrada. Di seguito ti facciamo un rapido tour di questi quartieri spettrali.
Bande tradizionali
Fibra - La comunicazione ottica, come suggerisce il nome, usa la luce come portatore di informazioni e la fibra stessa come mezzo di trasmissione - ma non solo qualsiasi luce farà. Diverse lunghezze d'onda (approssimativamente, diversi "colori") subiscono diverse quantità di attenuazione all'interno del vetro. Se la perdita è troppo alta, la luce non può trasportare informazioni utilizzabili molto lontano.
La prima lunghezza d'onda che i ricercatori hanno identificato come pratico è stata di 850 nm e la band è ancora semplicemente chiamata "banda da 850 nm". Tuttavia, la sua attenuazione è relativamente elevata e non esistono amplificatori ottici maturi per essa, quindi è limitato a collegamenti a portata di -.
Il lavoro successivo ha mappato la finestra di perdita "bassa -", la regione da circa 1260 nm a 1625 nm, dove le fibre di silice sono più trasparenti. Il grafico seguente mostra come la perdita varia con la lunghezza d'onda in questo intervallo.
La finestra 1260 nm --1625 nm è ulteriormente suddivisa in band a cinque onde -: o - band, e - band, s - band, c - band e l - band.
O - band
O - banda si estende 1260 nm - 1360 nm.
Poiché la luce in questa finestra subisce la meno cromatica - distorsione di dispersione e la perdita più bassa, è stata la prima regione usata per la trasmissione ottica - da qui il nome "o - band", dove O si erge per "originale".
E - band
E - gamma di lunghezze d'onda della banda: 1360 nm --1460 nm. È il meno comune delle cinque bande; "E" sta per "esteso". La perdita - contro - la curva della lunghezza d'onda mostra un picco affilato all'interno di questa finestra perché la luce vicino a 1370–1410 nm viene assorbita da ioni idrossile (OH⁻) - una irregolarità chiamata Picco d'acqua. Le prime fibre contenevano impurità idriche residue, quindi la banda E - ha subito la massima attenuazione ed era inutilizzabile per la trasmissione. Modern Fiber - Manufacturing (itu - t g.652.d) rimuove praticamente tutto oh⁻, spingendo E - perdita di banda sotto o - livelli di banda e trasformando la regione precedente "proibita" in un'autostrada usabile.
Band S -
S - gamma di lunghezze d'onda della banda: 1460 nm --1530 nm. "S" sta per "corto - lunghezza d'onda." La sua perdita di trasmissione è leggermente inferiore a quella della banda O - ed è comunemente usata come lunghezza d'onda a valle nei sistemi PON (rete ottica passiva).
C - band
C - gamma di lunghezze d'onda della banda: 1530 nm - 1565 nm. "C" sta per "convenzionale". Offre la più bassa perdita di trasmissione in fibra ed è ampiamente utilizzato in metropolitana, long - raggio, ultra - long - raggio e sistemi di cavi sottomarini. È anche comunemente utilizzato nelle reti multiplexing di divisione --.
L - band
L - gamma di lunghezze d'onda della banda: 1565 nm --1625 nm. "L" sta per "Long - lunghezza d'onda." Offre la seconda perdita di trasmissione in fibra più bassa - e viene utilizzata come estensione della capacità quando la sola banda C - non può soddisfare le richieste di larghezza di banda.
U - band
Oltre alle cinque bande sopra, ce n'è più occasionalmente premuto in servizio: la banda u -.
U - gamma di lunghezze d'onda della banda: 1625 nm --1675 nm; "U" sta per "ultra - long - lunghezza d'onda."
Poiché la perdita è notevolmente più alta, questa finestra è riservata quasi esclusivamente per la rete - canali di monitoraggio anziché alti - bit - traffico di tasso.
Bande CE/CPP/C+L.
Il cavallo di battaglia del trasporto ottico è sempre stato la banda convenzionale C -: 1529.16 nm - 1560.61 nm.
Per allungare la sua capacità, gli ingegneri stanno ora osservando il settore immobiliare adiacente - più corto - lunghezza d'onda e più lunga - lunghezza d'onda L - come se cercassero lotti vacanti su entrambi i lati di un'autostrada esistente.
I tre nuovi "lotti di espansione" sono CE, CPP e C+L; Ecco quanto spettro ognuno prende in prestito dai suoi vicini.
Band CE
La banda CE (C Extended), chiamata anche la banda C+, si estende oltre la banda C convenzionale prendendo in prestito parte della banda L (Long - Band lunghezza d'onda). Mentre la banda C si estende su circa 1530-1565 nm ed è tradizionalmente divisa in 80 canali di 0,4 nm ciascuno (quindi "C80"), la banda CE si estende da 1529,16 nm a 1567,14 nm. Questa griglia a 96 canali (C96) aggiunge 16 lunghezze d'onda extra, aumentando la capacità di trasporto del 20 % rispetto alla banda C standard.
Banda CPP
La banda CPP (C plus plus) è anche nota come band C ++. La banda CPP non solo prende in prestito le risorse di lunghezza d'onda della banda L come la banda CE, ma anche dalla banda S, espandendo la gamma di lunghezze d'onda da 1524,30 nm a 1572,27 nm. Secondo la divisione delle risorse di ciascun canale che occupa una gamma di bande di 0,4 nm, le risorse della banda possono essere divise in 120 canali per la trasmissione di informazioni. Pertanto, la banda CPP è anche conosciuta come la banda C120. La capacità di trasmissione della banda CPP è aumentata del 50% rispetto alla banda C -.
Banda c+l
La banda C+L significa letteralmente che entrambe le risorse della banda C e L sono utilizzate per la comunicazione ottica. Esistono tre schemi di trasmissione comuni per la banda C+L, in base all'allocazione delle risorse di 0,4 nm per ciascun canale.
C 120+ L80: banda CPP (canali 120)+L - banda (80 canali), ottenendo un sistema a 200 onde. La banda L è in realtà la banda L+, con un intervallo di lunghezze d'onda da 1575,16 nm a 1617,66 nm. La capacità di trasmissione del sistema di trasmissione C 120+ L80 è aumentata di 1,5 volte rispetto alla banda C -.
C 96+ L96: Band CE (96 canali)+L banda (96 canali), raggiungendo un sistema a 192 onde. La banda L è in realtà la banda L ++, con un intervallo di lunghezza d'onda da 1575.16nm a 1626.43nm. La capacità di trasmissione del sistema di trasmissione C 96+ L96 è aumentata di oltre due volte rispetto alla banda C -.
C 120+ L96: banda CPP (120 canali)+L banda (96 canali), raggiungendo un sistema Wave 216. La banda L è in realtà la banda L ++, con un intervallo di lunghezza d'onda da 1575.16nm a 1626.43nm. La capacità di trasmissione del sistema di trasmissione C 120+ L96 è aumentata di circa 2 volte rispetto alla banda C -.
Riepilogo
In breve, gli scienziati hanno ampliato le risorse di lunghezza d'onda disponibili delle fibre ottiche a una gamma molto ampia. Tuttavia, la vera applicazione di queste risorse della banda ai sistemi di comunicazione come il 5G è influenzata anche dai seguenti fattori. A causa delle limitazioni dei dispositivi ottici, ad esempio, i seguenti dispositivi ottici non possono supportare direttamente l'intervallo di banda di nuova ampliato e devono essere aggiornati. Dispositivi attivi come amplificatori in fibra drogati di Erbium - (EDFA), modulatori, switch selettivi della lunghezza d'onda (WSS) e dispositivi passivi possono degradare le prestazioni di trasmissione nella banda L -, aumentare la complessità operativa e infine aumentare gli investimenti in termini di costi. È gratificante che gli operatori abbiano già fatto pieno utilizzo delle risorse in fibra ottica esistenti, ampliano le risorse a banda in fibra ottica disponibili e una migliore capacità di trasmissione come obiettivo del futuro sviluppo della rete di comunicazione ottica. Attualmente, alcuni operatori hanno anche iniziato a distribuire reti ottiche della banda CPP. Con il rapido sviluppo della tecnologia, vedremo sicuramente reti di comunicazione ottica che utilizzano soluzioni di banda C+L in futuro.