Zināšanas

Strauji progresējošu optisko sakaru tehnoloģiju, ātrgaitas, lielas ietilpības un tālsatiksmes pārraides laikmetā ir kļuvušas par galvenajām prasībām globālajiem komunikācijas tīkliem. Kā kritisks materiāls, kas atbalsta 400 g/800 g un nākotnes TBPS līmeņa transmisiju, G654E šķiedra ir kļuvusi par “zelta izvēli” 5G, zemūdens kabeļiem, mugurkaula tīkla jauninājumiem un citām scenārijiem, pateicoties tā unikālajam dizainam, kurā ir īpaši zema mazināšanās un liela efektīva zona. Šajā rakstā tiek pētīts, kā G654E šķiedra virza optiskos tīklus "īpaši augstā ātruma laikmetā", analizējot tā tehniskos principus, veiktspējas priekšrocības un galvenos lietojumprogrammu scenārijus.

‌I. G654E šķiedras galvenie tehnoloģiskie sasniegumi

G654E šķiedra, kas ITU-T standartā definēta kā "nogriezta viļņa garums, kas nobīdīts viena režīma šķiedra", ir iekļauti divus kritiskus uzlabojumus salīdzinājumā ar tradicionālo G.652 šķiedru:

‌Ultra-zemas vājināšanas koeficients‌

G654E vājināšanās koeficients 155 0 nm logā var būt tikpat zems kā ‌ 0. 15 dB/km‌ (salīdzinot ar 0. 19–0,22 dB/km parastām šķiedrām). Šis uzlabojums tieši paplašina nepamatotus pārraides attālumus. Piemēram, 400G QPSK modulācijas sistēmās G654E palielina laiduma garumu par vairāk nekā 20%, ievērojami samazinot atkārtotāja izvietošanas un uzturēšanas izmaksas.

Efektīva apgabala dizains

G654E efektīvais laukums (AEFF) tiek palielināts no 80 μm² parastajās šķiedrās līdz ‌110–130 μm²‌. Lielāks serdes laukums samazina optiskās jaudas blīvumu, efektīvi nomācot nelineāros efektus, piemēram, stimulētu brillouīnu izkliedi (SBS) un četru viļņu sajaukšanu (FWM). Tas nodrošina stabilu darbību augstākā ievades jaudas līmenī, padarot to ideālu augstas zvejas likmes scenārijiem.

‌ Panākta saderība un uzticamība‌

Uzturot tādu pašu nogriešanas viļņa garumu (1260nm) kā G.652 šķiedra, G654E optimizē ģeometriskās struktūras (piemēram, samazinātu makro-bend jutīgumu), lai nodrošinātu savietojamību ar esošo aprīkojumu un atbilst ilgtermiņa stabilitātes prasībām skarbā vidē (piemēram, zemūdens vai desertu izvietošanas veidi).

‌Ii. Veiktspējas salīdzinājums: G654E pret parasto šķiedru‌

‌Iii. Četri galvenie lietojumprogrammu scenāriji G654E‌

‌Submarine kabeļu sistēmas‌

Zemūdenes vide prasa ārkārtīgi zemu vājināšanos un augstu uzticamību. G654E īpaši zemo zudumu īpašības ļauj zemūdens kabeļu laidumiem pārsniegt 120 km, samazinot atkārtotāju skaitu. Piemēram, Ķīnas Mobile Āzijas un Klusā okeāna vārtejas (APG) zemūdens kabeļu sistēma ir pieņēmusi G654E noteiktos segmentos, sasniedzot vienas šķiedras spēju līdz 48 TBP.

‌400G/800G mugurkaula tīkli‌

Metro/mugurkaula tīklos, izmantojot C+L joslas paplašināšanu, G654E atbalsta augstāku optiskā signāla un trokšņa attiecību (OSNR), nodrošinot nepamatotu pārraidi 400 g qpsk un 800G 16QAM modulācijai. Ķīna Telecom ir plaši izvietojusi G654E reģionālos mugurkaula tīklos, piemēram, Yangtze River Delta un Greater Bay apgabalā.

‌Data centra starpsavienojums (DCI) ‌

HyperScale datu centriem ir nepieciešami zema latentuma, augsta joslas platuma savienojumi. G654E garās laika iespējas samazina releja mezglus, samazinot latentumu un enerģijas patēriņu. Google un Facebook savos DCI tīklos par prioritāti piešķir G654E.

‌5g Fronthaul un BackHaul‌

Blīvos 5G izvietošanas scenārijos G654E paplašina Fronthaul saites attālumus (piemēram, no 10 km līdz 30 km), samazinot bāzes stacijas blīvumu. Tas ir īpaši vērtīgs attālās teritorijas pārklājumam.

‌Iv. Izvietošanas izaicinājumi un risinājumi‌

Neskatoties uz priekšrocībām, G654E izvietošanai jāpievērš uzmanība:

‌Splice zaudējumu kontrole‌: lielākas efektīvās zonas šķiedras var palielināt savienojuma zudumu (parasti ~ {{0}}. 03 dB G.652 pret ~ 0,08 dB G654E). Būtiski ir augstas precizitātes kodolsintēzes šķembas un optimizēti parametri.

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

‌Sostas apsvērumi‌: G654E maksā 1,5–2 × vairāk nekā G.652, bet tā samazinātās atkārtotāja prasības ilgtermiņa/ātrgaitas scenāriju kompensē sākotnējās investīcijas.

‌V. Nākotnes perspektīva: G654E un kosmosa divīzijas multipleksēšana‌

Tuvojoties viena režīma šķiedrai, G654E var integrēties ar kosmosa divīzijas multipleksēšanas (SDM) tehnoloģijām, piemēram, daudzkodolu šķiedru (MCF) un dažu režīmu šķiedru (FMF), lai izjauktu jaudas barjeras. Piemēram, NTT laboratorijas Japānā demonstrēja 7- kodolu MCF, izmantojot G654E dizainu, sasniedzot vienas šķiedras jaudas 10 PBPS-A pamatus 6G laikmetam.

‌Clūzija‌

G654E šķiedra atspoguļo ne tikai lēcienu materiālu zinātnē, bet arī stūrakmeni īpaši augsta ātruma, īpaši garu optisko tīklu. Tā kā globālā datu trafika pieaugums ir 30% gadā, operatoriem un aprīkojuma pārdevējiem ir prioritāte šķiedru izvēlei, un G654E ir gatavs kļūt par "standarta" nākamā paaudzes optiskajai komunikācijai. Uzņēmumiem, pieņemot ar G654E saderīgiem risinājumiem, ir zemākas kopējās īpašumtiesību (TCO) izmaksas un nākotnes droša mērogojamība. Šajā "datu deleges" laikmetā G654E pārdefinē optiskās komunikācijas robežas.