دانش

در دوران پیشرفت سریع فن آوری های ارتباطی نوری ، انتقال سرعت بالا ، ظرفیت بزرگ و از راه دور به خواسته های اصلی برای شبکه های ارتباطی جهانی تبدیل شده است. به عنوان یک ماده مهم که از 400G/800G و انتقال سطح TBPS آینده پشتیبانی می کند ، فیبر G654E به عنوان "انتخاب طلایی" برای 5G ، کابل های زیر دریایی ، به روزرسانی های شبکه ستون فقرات و سایر سناریوها ظاهر شده است ، به لطف طراحی منحصر به فرد آن که دارای کمبود کمبود و یک منطقه مؤثر است. در این مقاله به بررسی چگونگی هدایت فیبر G654E شبکه های نوری به "دوران با سرعت بالا" با تجزیه و تحلیل اصول فنی ، مزایای عملکرد و سناریوهای کاربردی اصلی آن می پردازیم.

‌i پیشرفت های تکنولوژیکی اصلی فیبر G654E

فیبر G654E ، که در استاندارد ITU-T به عنوان "طول موج برش تغییر یافته فیبر تک حالت" تعریف شده است ، شامل دو پیشرفت مهم بر روی فیبر سنتی G.652 است:

ضریب ضعف کمتری

ضریب میرایی G654E در پنجره 155 {2} nm nm می تواند به اندازه ‌ 0. 15 dB/km‌ باشد (در مقایسه با {6}}. 19-0.22 dB/km برای الیاف معمولی). این پیشرفت به طور مستقیم مسافت های انتقال غیرقانونی را گسترش می دهد. به عنوان مثال ، در 400G سیستم مدولاسیون QPSK ، G654E طول دهانه را بیش از 20 ٪ افزایش می دهد ، و به طور قابل توجهی هزینه استقرار و نگهداری تکرار کننده را کاهش می دهد.

طراحی منطقه مؤثر -

منطقه مؤثر G654E (AEFF) از 80 میکرومتر در الیاف معمولی به 1110-130 میکرومتر افزایش می یابد. ناحیه هسته بزرگتر چگالی قدرت نوری را کاهش می دهد ، به طور موثری اثرات غیرخطی مانند پراکندگی بریلوین تحریک شده (SBS) و اختلاط چهار موج (FWM) را سرکوب می کند. این کار پایدار را در سطح توان ورودی بالاتر امکان پذیر می کند و آن را برای سناریوهای با سرعت بالا ایده آل می کند.

سازگاری و قابلیت اطمینان افزایش یافته -

G654E ضمن حفظ همان طول موج برش (1260 نانومتر) به عنوان فیبر G.652 ، ساختارهای هندسی (به عنوان مثال ، کاهش حساسیت به خم ماکرو) را برای اطمینان از سازگاری با تجهیزات موجود بهینه می کند و نیازهای پایداری طولانی مدت را در محیط های سخت (به عنوان مثال ، زیر پا یا دیافراگم های بیابانی) برآورده می کند.

‌ii مقایسه عملکرد: G654E در مقابل فیبر معمولی

‌III. چهار سناریو برنامه کاربردی برای g654e‌

systems سیستم های کابل submarine ‌

محیط های زیر دریایی خواستار میرایی بسیار کم و قابلیت اطمینان بالا هستند. خصوصیات از دست دادن فوق العاده کم G654E ، دهانه کابل های زیرزمینی را بیش از 120 کیلومتر فعال می کند و تعداد تکرار کننده ها را کاهش می دهد. به عنوان مثال ، سیستم کابل زیردریایی آسیا و اقیانوسیه Gateway (APG) چین G654E را در بخش های خاصی اتخاذ کرده است و به ظرفیت های تک فیبر تا 48 Tbps رسیده است.

شبکه های ستون فقرات 400 گرم/800 گرم ‌

در شبکه های مترو/ستون فقرات با استفاده از گسترش باند C+L ، G654E از نسبت سیگنال نوری بالاتر به نویز (OSNR) پشتیبانی می کند ، و این امکان انتقال غیرقانونی برای 400G QPSK و 800G 16QAM را فراهم می کند. China Telecom G654E را به طور گسترده در شبکه های ستون فقرات منطقه ای مانند Delta River Yangtze و منطقه Bay Greater مستقر کرده است.

conternect ‌data Center (DCI)

مراکز داده Hyperscale به اتصالات کم تأخیر و پهنای باند نیاز دارند. قابلیت های طول طولانی G654E گره های رله را به حداقل می رساند و باعث کاهش تأخیر و مصرف انرژی می شود. Google و Facebook G654E را در شبکه های DCI خود اولویت بندی می کنند.

5 گرم Fronthaul و Backhaul‌

در سناریوهای استقرار متراکم 5G ، G654E مسافت های پیوند Fronthaul (به عنوان مثال ، از 10 کیلومتر تا 30 کیلومتر) را گسترش می دهد و چگالی ایستگاه پایه را کاهش می دهد. این امر به ویژه برای پوشش منطقه از راه دور بسیار ارزشمند است.

‌iv چالش ها و راه حل ها

با وجود مزایای آن ، استقرار G654E نیاز به توجه دارد:

control کنترل از دست دادن splice: الیاف منطقه مؤثر بزرگتر ممکن است از دست دادن شکاف (به طور معمول ~ {0}}. 03 dB برای G.652 در مقابل 0.08 dB برای G654E). اسپلیکرهای همجوشی با دقت بالا و پارامترهای بهینه شده ضروری هستند.

‌Bend Loss Management‌: G654E's bend resistance is slightly lower than G.652. Avoid tight bends during installation (recommended bend radius >30 میلی متر).

ملاحظات Cost ‌: G654E هزینه 1.5-2 × بیشتر از G.652 ، اما کاهش نیازهای تکرار کننده آن در سناریوهای با مسافت طولانی/پر سرعت سرمایه گذاری های اولیه را جبران می کند.

‌v چشم انداز آینده: G654E و Division Multiplexing‌

با نزدیک شدن فیبر تک حالت به حد شانون ، G654E ممکن است با فن آوری های چند منظوره (SDM) مانند فیبر چند هسته ای (MCF) و فیبر چند حالت (FMF) ادغام شود تا موانع ظرفیت را بشکند. به عنوان مثال ، آزمایشگاه های NTT در ژاپن با استفاده از طراحی G654E ، {5}} هسته MCF را نشان داد و به ظرفیت های تک فیبر 10 پایه PBPS-A برای دوره 6G رسید.

‌conclusion‌

فیبر G654E نه تنها یک جهش در علم مواد بلکه سنگ بنای شبکه های نوری با سرعت بسیار بلند و بسیار طولانی را نشان می دهد. با رشد ترافیک داده های جهانی در سالانه 30 ٪ ، اپراتورها و فروشندگان تجهیزات باید انتخاب فیبر را در اولویت قرار دهند و G654E آماده می شود تا "استاندارد" برای ارتباطات نوری نسل بعدی شود. برای شرکت ها ، اتخاذ راه حل های سازگار با G654E به کاهش کل هزینه مالکیت (TCO) و مقیاس پذیری ضد آینده ترجمه می شود. در این عصر "Data Deluge" ، G654E در حال تعریف مجدد مرزهای ارتباط نوری است.