Kiiresti arenevate optiliste kommunikatsioonitehnoloogiate ajastul on kiire, suure võimsusega ja pikamaa edastamine muutunud ülemaailmsete kommunikatsioonivõrkude peamised nõudmised. Kriitina, mis toetab 400G/800G ja tulevast TBPS-i tasemel käigukasti, on G654E kiud kujunenud 5G, allveelaevade kaablite, selgroode võrguuuenduste ja muude stsenaariumide "kuldse valikuks", tänu unikaalsele disainile, millel on ultra-madal nõrgenemine ja suur tõhus piirkond. Selles artiklis uuritakse, kuidas G654E kiud juhib optilisi võrke "ülikõrge kiiruse ajastusse", analüüsides selle tehnilisi põhimõtteid, jõudluslikke eeliseid ja peamisi rakenduse stsenaariume.
I. G654E Fiber põhitehnoloogiline läbimurre
G654E kiud, mis on määratletud ITU-T standardis kui "LÕPETATUD VABEERITUD Üherežiimiga kiud", sisaldab kahte kriitilist paranemist traditsioonilise G.652 kiuga:
In
G654E summutuskoefitsient aken 155 0 nm võib olla sama madal kui 0. 15 dB/km (võrreldes 0. 19–0,22 dB/km tavaliste kiudude jaoks). See täiustus laiendab otseselt võimendamata ülekande vahemaid. Näiteks suurendab G654E 400G QPSK modulatsioonisüsteemis vahemiku pikkust üle 20%, vähendades märkimisväärselt korduva kasutuselevõtu ja hoolduse kulusid.
LAGI efektiivne piirkonna kujundus
G654E efektiivne pindala (AEFF) suureneb tavaliste kiudude 80 μm² -lt kuni 110–130 μm². Suurem tuumapiirkond vähendab optilise võimsuse tihedust, pärssides tõhusalt mittelineaarseid efekte, näiteks stimuleeritud Brillouini hajumine (SBS) ja nelja laine segunemine (FWM). See võimaldab stabiilset toimimist kõrgemal sisendvõimsustasemel, muutes selle ideaalseks suurejooneliste stsenaariumide jaoks.
suurendatud ühilduvus ja usaldusväärsus
Säildes samal ajal sama piirlainepikkust (1260nm) nagu G.652 kiudained, optimeerib G654E geomeetrilised struktuurid (nt vähendatud makro-painutatud tundlikkus), et tagada ühilduvus olemasolevate seadmetega ja vastaks pikaajalistele stabiilsusnõuetele karmides keskkondades (nt alaosa või depleatidega).
Ii. Tulemuslikkuse võrdlus: G654E vs tavaline kiudaine
|
Parameeter |
G.652d (tavapärane kiud) |
G654E |
|
Summutuskoefitsient (1550nm) |
{{0}}}. 19–0,22 db/km |
Vähem või võrdne 0. 15 dB/km |
|
Tõhus ala (AEFF) |
80–85 μm² |
110–130 μm² |
|
Mittelineaarne lävi |
Madal |
50%+ paranemine |
|
Toetatud ülekande määr |
Vähem või võrdne 200 g |
400G/800G/1T |
|
Tüüpiline vahemiku pikkus |
60–80 km |
100–120 km |
Iii. G654E jaoks neli peamist rakenduse stsenaariumi
Submarine kaablisüsteemid
Allveelaevakeskkond nõuab äärmiselt madalat sumbumist ja suurt usaldusväärsust. G654E ultra-madala kadude omadused võimaldavad merealuseid kaabli ulatusi üle 120 km, vähendades korduste arvu. Näiteks on China Mobile'i Aasia-Vaikse ookeani Gateway (APG) allveelaeva kaablisüsteem võtnud G654E teatud segmentides, saavutades ühe kiudude mahutavuse kuni 48 Tbps.
400G/800G selgroo võrgud
C+L riba laienemise võimendamisel metroo/selgrooga võrkudes toetab G654E kõrgemaid optilisi signaalide ja müra suhteid (OSNR), võimaldades 400G QPSK ja 800G 16QAM-i modulatsiooni võimendamata ülekande. Hiina telekommunikatsioon on G654E laialdaselt kasutusele võtnud piirkondlikes selgroogivõrkudes nagu Yangtse jõe delta ja Suur -Bay piirkond.
Data keskuse ühendus (DCI)
Hyperscale andmekeskused nõuavad madala latentsusega, suure ribalaiusega ühendusi. G654E pikaajalised võimalused vähendavad relee sõlmi, vähendades latentsusaja ja energiatarbimist. Google ja Facebook esitlevad G654E oma DCI võrkudes.
5G eesrindlik ja tagasilöök
Tiheda 5G juurutamisstsenaariumide korral ulatub G654E Fronthauli ühenduse vahemaa (nt 10 km kuni 30 km), alandades tugijaama tihedust. See on eriti väärtuslik piirkonna kaugele katmiseks.
IV. Juurutamise väljakutsed ja lahendused
Hoolimata oma eelistest, nõuab G654E juurutamine tähelepanu:
Splice kaotuse kontroll: suuremad efektiivsed pindala kiud võivad suurendada splaissimise kadu (tavaliselt ~ {{0}}}. 03 dB g.652 vs ~ 0,08 dB G654E jaoks). Täpsemad sulandumisspliidid ja optimeeritud parameetrid on hädavajalikud.
Bend Loss Management: G654E's bend resistance is slightly lower than G.652. Avoid tight bends during installation (recommended bend radius >30 mm).
Kond kaalutlused
V. Tuleviku väljavaade: G654E ja kosmosejaotus multipleksing
Ühe režiimiga kiud läheneb Shannoni limiidile, võib G654E integreeruda kosmosejaotuse multipleksimise (SDM) tehnoloogiatega nagu mitmetuumalised kiud (MCF) ja vähese režiimiga kiud (FMF), et tõkestada tõkkeid. Näiteks demonstreerisid NTT Labs Jaapanis 7- südamiku MCF, kasutades G654E disaini, saavutades ühe kiudude mahutavuse 10 PBPS-A aluse 6G ERA jaoks.
G654E kiud ei esinda mitte ainult materjalide teaduse hüpet, vaid ka nurgakivi ülikõrgete, ülikergete optiliste võrkude jaoks. Kuna globaalne andmeliiklus kasvab 30% aastas, peavad operaatorid ja seadmete müüjad tähtsustama kiudainete valikut ning G654E on valmis saama järgmise põlvkonna optilise suhtluse "standardiks". Ettevõtete jaoks tähendab G654E-ga ühilduvate lahenduste vastuvõtmine madalamat omandiõiguse kogukulu (TCO) ja tulevikukindlat mastaapsust. "Andmete delubi" ajastul määratleb G654E optilise kommunikatsiooni piire uuesti.