5G 네트워크가 브레이크 - 목 속도로 확장되면 데이터 수요가 기하 급수적으로 증가하고 있습니다. 광학 층은 5G의 기본 전송이기 때문에 용량은 이제 미션 - 중요합니다. 이 용량을 확장하는 가장 효과적인 방법 중 하나는 광섬유의 사용 가능한 스펙트럼 -에 대해 계속 더 깊이 파고 들어 광학 고속도로를 더 넓게 만드는 것입니다. 더 넓은 도로는 더 많은 트래픽을 의미합니다. 최근 신입생 CE -, cpp - 및 c+l - 대역이 파티에 합류하여 고속도로에 추가 차선을 추가했습니다. 아래에서는이 스펙트럼 지역을 빠르게 둘러 볼 수 있습니다.
전통적인 밴드
이름에서 알 수 있듯이 광섬유 - 광학 통신은 정보 캐리어로 빛을 사용하고 섬유 자체는 전송 매체 -로 사용하지만 조명은 그렇지 않습니다. 다른 파장 (대략 다른 "색상")은 유리 내부에서 다른 양의 감쇠를 겪습니다. 손실이 너무 높으면 빛은 사용 가능한 정보를 아주 멀리 가지고 다닐 수 없습니다.
연구자들이 실용적으로 확인한 첫 번째 파장은 850 nm였으며 밴드는 여전히 "850 nm 대역"이라고 불립니다. 그러나 감쇠는 상대적으로 높고 성숙한 광학 증폭기가 존재하지 않으므로 짧은 - 도달 링크로 제한됩니다.
나중에 작업은 실리카 섬유가 가장 투명한 대략 1260 nm에서 1625 nm의 "낮은 - 손실 창"을 매핑했습니다. 아래 그래프는 손실 이이 범위에서 파장에 따라 어떻게 변하는지를 보여줍니다.
1260 nm – 1625 nm 윈도우는 5 개의 웨이브 - 대역 : o - 대역, e - 대역, s - 대역, c - 밴드 및 l- 대역으로 더 세분화됩니다.
o - 대역
o - 밴드는 1260 nm – 1360 nm에 걸쳐 있습니다.
이 창의 빛이 가장 낮은 색소 - 분산 왜곡과 가장 낮은 손실을 겪기 때문에 광학 전송 -이므로 "O - 밴드라는 이름은"원래 "를 나타냅니다.
e - 대역
e - 밴드 파장 범위 : 1360 nm – 1460 nm. 다섯 밴드에서 가장 일반적입니다. "E"는 "확장"을 나타냅니다. 손실 - 대 - 파장 곡선은 1370–1410 nm 근처의 빛이 하이드 록실 (OHAL) 이온 -에 의해 흡수되기 때문에이 창 내부의 날카로운 스파이크를 보여줍니다. 초기 섬유에는 잔류 물 불순물이 포함되어 있으므로 e - 대역은 가장 높은 감쇠를 겪었고 전송은 사용할 수 없었습니다. Modern Fiber - 제조 (itu - t g.652.d)는 거의 모든 OH태를 제거하고 e - 대역 손실을 - 대역 레벨 아래로 밀고 이전의 "Forbidden"영역을 사용 가능한 고속도로로 돌립니다.
s - 대역
S - 밴드 파장 범위 : 1460 nm – 1530 nm. "S"는 "짧은 - 파장"을 나타냅니다. 전송 손실은 O - 대역의 전송 손실보다 약간 낮으며 Pon (Passive Optical Network) 시스템의 다운 스트림 파장으로 일반적으로 사용됩니다.
C - 대역
C - 밴드 파장 범위 : 1530 nm – 1565 nm. "C"는 "기존"을 나타냅니다. 가장 낮은 섬유 전송 손실을 제공하며 지하철, Long - Haul, Ultra - Long - Haul 및 잠수함 케이블 시스템에서 널리 사용됩니다. 또한 파장 - 디비전 다중화 네트워크에서 일반적으로 사용됩니다.
l - 대역
L - 밴드 파장 범위 : 1565 nm – 1625 nm. "L"은 "Long - 파장"을 나타냅니다. 두 번째 - 최저 파이버 전송 손실을 제공하며 C - 대역만이 대역폭 요구를 충족시킬 수없는 경우 용량 확장으로 사용됩니다.
u - 대역
위의 5 개의 밴드 외에도 가끔씩 서비스를 제공합니다 : U - 대역.
u - 밴드 파장 범위 : 1625 nm – 1675 nm; "U"는 "Ultra - long - 파장"을 나타냅니다.
손실이 현저히 높기 때문에이 창은 - 비트 - 비율 트래픽이 아닌 네트워크 - 모니터링 채널에 대해 거의 독점적으로 예약됩니다.
CE/CPP/C+L 대역
광학 수송의 근무는 항상 기존의 C - 대역 : 1529.16 nm - 1560.61 nm입니다.
용량을 늘리기 위해 엔지니어는 이제 인접한 부동산 - 더 짧은 - 파장 S와 더 긴 - 파장 L -을 기존 고속도로의 양쪽에서 비운 부지를 찾고 있습니다.
3 개의 새로운 "확장 로트"는 CE, CPP 및 C+L입니다. 다음은 각각의 스펙트럼이 이웃들로부터 얼마나 많은 스펙트럼을 빌려주 는가입니다.
CE 밴드
C+ 밴드라고도하는 CE (C Extended) 밴드는 L 밴드의 일부를 빌려서 기존 C 밴드를 넘어 확장됩니다 (Long - 파장 대역). C 밴드는 대략 1530-1565 nm에 걸쳐 있으며 전통적으로 각각 0.4 nm (따라서 "C80")의 80 개의 채널로 나뉘어 지지만 CE 밴드는 1529.16 nm에서 1567.14 nm까지 뻗어 있습니다. 이 96 채널 그리드 (C96)는 16 개의 추가 파장을 추가하여 표준 C 대역에 비해 전송 용량을 20 % 향상시킵니다.
CPP 밴드
CPP (C Plus Plus) 대역은 C ++ 대역으로도 알려져 있습니다. CPP 밴드는 CE 밴드와 같은 L 밴드에서 파장 자원을 빌릴뿐만 아니라 S 밴드에서도 1524.30nm에서 1572.27nm로 파장 범위를 확장합니다. 0.4 nm 대역 범위를 차지하는 각 채널의 리소스 디비전에 따르면, 밴드 리소스는 정보 전송을 위해 120 채널로 나눌 수 있습니다. 따라서 CPP 대역은 C120 대역으로도 알려져 있습니다. CPP 대역의 전송 용량은 C - 대역에 비해 50% 증가했습니다.
C+L 대역
C+L 대역은 문자 그대로 C 및 L 밴드 자원이 광학 통신에 사용됨을 의미합니다. 각 채널에 대해 0.4 nm의 리소스 할당에 기초하여 C+L 대역에 대한 3 가지 공통 전송 체계가 있습니다.
C 120+ l80 : CPP 대역 (120 채널)+L - 대역 (80 채널), 200 웨이브 시스템을 달성합니다. L 밴드는 실제로 L+밴드이며, 파장 범위는 1575.16nm ~ 1617.66nm입니다. C 120+ L80 전송 방식의 전송 용량은 C - 대역에 비해 1.5 배 증가했습니다.
C 96+ l96 : CE 대역 (96 채널)+L 대역 (96 채널), 192 웨이브 시스템을 달성합니다. L 밴드는 실제로 L ++ 대역이며, 파장 범위는 1575.16nm ~ 1626.43nm입니다. c 96+ l96 전송 방식의 전송 용량은 c - 대역에 비해 두 번 이상 증가했습니다.
C 120+ l96 : CPP 대역 (120 채널)+L 대역 (96 채널), 216 웨이브 시스템을 달성합니다. L 밴드는 실제로 L ++ 대역이며, 파장 범위는 1575.16nm ~ 1626.43nm입니다. c 120+ l96 전송 방식의 전송 용량은 c - 대역에 비해 약 2 배 증가했습니다.
요약
요컨대, 과학자들은 광 섬유의 가용 파장 자원을 매우 넓은 범위로 확장했습니다. 그러나 5G와 같은 통신 시스템에 이러한 밴드 리소스를 실제 적용하는 것도 다음 요소에 영향을받습니다. 예를 들어, 광학 장치의 한계로 인해 다음 광학 장치는 새로 확장 된 대역 범위를 직접 지원할 수 없으며 업그레이드해야합니다. Erbium - Doped Fiber Amplifiers (EDFA), 변조기, 파장 선택적 스위치 (WSS) 및 수동 장치와 같은 활성 장치는 L - 대역에서 전송 성능을 저하시키고, 운영 복잡성을 증가시키고 궁극적으로 비용 투자를 증가시킬 수 있습니다. 운영자는 이미 기존 광섬유 자원을 최대한 활용했으며, 가용 광섬유 밴드 리소스를 확장했으며, 향후 광학 통신 네트워크 개발의 목표로 전송 용량을 향상 시켰습니다. 현재 일부 운영자는 CPP 대역 광 네트워크를 배포하기 시작했습니다. 기술의 빠른 개발로 우리는 향후 C+L 대역 솔루션을 사용하여 광학 통신 네트워크를 확실히 볼 것입니다.