Nopeasti edistävän optisen viestintätekniikan, nopean, suuren kapasiteetin ja pitkän matkan leviämisen aikakaudella on tullut ydinvaatimuksia globaaleille viestintäverkolle. Kriittisenä materiaalina, joka tukee 400 g/800G ja tulevaa TBPS-tason siirtoa, G654E-kuitu on noussut 5G: lle, sukellusvenekaapeleille, selkärankaverkkopäivityksille ja muille skenaarioille ja muille skenaarioille. Tässä artikkelissa selvitetään, kuinka G654E-kuitu ajaa optisia verkkoja "erittäin nopeuden aikakauteen" analysoimalla sen teknisiä periaatteita, suorituskykyetuja ja keskeisiä sovellusskenaarioita.
I. G654E -kuidun tekniikan läpimurtot
G654E-kuitu, joka on määritelty ITU-T-standardissa "raja-aallonpituuden siirrettynä yksimuotoisena kuituna", sisältää kaksi kriittistä parannusta perinteiseen G.652-kuituun nähden:
Ultra-matala vaimennuskerroin
G654E: n vaimennuskerroin 155 0 NM -ikkunassa voi olla niin alhainen kuin 0. 15 dB/km (verrattuna 0. 19–0,22 dB/km tavanomaisilla kuiduilla). Tämä parannus laajentaa suoraan muuttamattomia lähetysetäisyyksiä. Esimerkiksi 400 g: n QPSK -modulaatiojärjestelmissä G654E lisää span -pituuksia yli 20%, mikä vähentää merkittävästi toistimen käyttöönoton ja ylläpidon kustannuksia.
Large tehokas alueen suunnittelu
G654E: n efektiivinen alue (AEFF) kasvaa 80 μM²: sta tavanomaisissa kuiduissa 110–130 μm²: een. Suurempi ydinalue vähentää optista tehotiheyttä, tukahduttaen tehokkaasti epälineaarisia vaikutuksia, kuten stimuloitua brillouiinin sirontaa (SBS) ja neljän aallon sekoittumista (FWM). Tämä mahdollistaa vakaan toiminnan korkeammilla syöttötehoiden tasolla, mikä tekee siitä ihanteellisen korkean baudinopeuden skenaarioihin.
Enhanced -yhteensopivuus ja luotettavuus
Vaikka G654E ylläpitää samaa raja-aallonpituutta (1260 nm) kuin G.652-kuitu, G654E optimoi geometriset rakenteet (esim. Makro-taivutusherkkyyden) varmistamaan yhteensopivuus olemassa olevien laitteiden kanssa ja täyttämään pitkän aikavälin vakausvaatimukset ankarissa ympäristöissä (esim. Ala-ala- tai autiomaiden käyttöönotto).
Ii. Suorituskykyvertailu: G654E vs. tavanomainen kuitu
|
Parametri |
G.652d (tavanomainen kuitu) |
G654E |
|
Vaimennuskerroin (1550 nm) |
{{0}}. 19–0.22 db/km |
Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0. 15 dB/km |
|
Tehokas alue (AEFF) |
80–85 μm² |
110–130 μm² |
|
Epälineaarinen kynnysarvo |
Matala |
50%+ parannus |
|
Tuettu lähetysnopeus |
Vähemmän tai yhtä suuri kuin 200 g |
400G/800G/1T |
|
Tyypillinen span -pituus |
60–80 km |
100–120 km |
III. Neljä avainsovellusskenaariota G654E: lle
Submarine -kaapelijärjestelmät
Sukellusveneympäristöt vaativat erittäin alhaisen vaimennuksen ja korkean luotettavuuden. G654E: n erittäin alhaiset häviöominaisuudet mahdollistavat merenalaiset kaapelit, jotka ylittävät 120 km, vähentäen toistimien lukumäärää. Esimerkiksi China Mobilin Aasian ja Tyynenmeren yhdyskäytävä (APG) Sukellusvenekaapelijärjestelmä on ottanut käyttöön G654E: n tietyissä segmenteissä, ja se on saavuttanut yhden kuidun kapasiteetin jopa 48 TBPS.
400G/800G selkärankaverkot
Metro-/selkärangan verkoissa, jotka hyödyntävät C+L-kaistan laajenemista, G654E tukee korkeampia optisia signaali-kohinasuhteita (OSNR), mikä mahdollistaa muuttamattoman lähetyksen 400 g QPSK: lle ja 800G 16QAM -modulaatiolle. China Telecom on ottanut käyttöön G654E: n laajasti alueellisissa selkärangan verkoissa, kuten Jangtse -joen suistossa ja suuressa lahden alueella.
Data Center Connect (DCI)
Hyperscale-tietokeskukset vaativat matalaviivaisia, kaistanleveysyhteyksiä. G654E: n pitkät kyvyt minimoivat relosolmut vähentämällä viivettä ja energiankulutusta. Google ja Facebook priorisoivat G654E: n DCI -verkkoihinsa.
5G Fronthaul ja BackHaul
Tiheissä 5G: n käyttöönotoskenaarioissa G654E laajentaa fronthaul -linkkien etäisyyksiä (esim. 10 km: stä 30 km: iin), alentaen tukiaseman tiheyttä. Tämä on erityisen arvokasta etäalueen kattavuuteen.
IV. Käyttöönottohaasteet ja ratkaisut
Etuistaan huolimatta G654E: n käyttöönotto vaatii huomiota:
Slice Loss Control: Suuremmat efektiiviset aluekuidut voivat lisätä silmukoinnin menetystä (tyypillisesti ~ {{0}}. 03 dB G.652: lle vs. ~ 0,08 dB G654E: lle). Korkean tarkkuuden fuusio-silmukot ja optimoidut parametrit ovat välttämättömiä.
Bend Loss Management: G654E's bend resistance is slightly lower than G.652. Avoid tight bends during installation (recommended bend radius >30 mm).
Cost-näkökohdat: G654E maksaa 1,5–2 × enemmän kuin G.652, mutta sen vähentynyt toistovaatimukset pitkän matkan/nopean skenaarioissa kompensoivat alustavat sijoitukset.
V. Tulevat näkymät: G654E ja Space-Division Multiplexing
Kun yksimuotoinen kuitu lähestyy Shannon-rajaa, G654E voi integroitua avaruusjakojen multipleksointitekniikoihin, kuten moniytimiseen kuituun (MCF) ja muutaman moodin kuituun (FMF) kapasiteetin esteiden katkaisemiseksi. Esimerkiksi Japanin NTT-laboratoriot osoittivat 7- Core MCF: ää käyttämällä G654E-suunnittelua, saavuttaen yhden kuitukapasiteetin 10 PBPS-A-pohjalle 6G-aikakaudelle.
Conclusion
G654E-kuitu ei ole vain harppaus materiaalitieteessä, vaan myös kulmakivi erittäin korkean nopeuden, erittäin pitkän matkan optisten verkkojen kanssa. Kun globaali tietoliikenne kasvaa 30% vuodessa, operaattoreiden ja laitteiden myyjien on priorisoitava kuituvalinta, ja G654E: n on tulossa seuraavan sukupolven optisen viestinnän "standardi". Yrityksille G654E-yhteensopivien ratkaisujen omaksuminen johtaa alhaisempiin omistuskustannuksiin (TCO) ja tulevaisuudenkestävään skaalautuvuuteen. Tässä "Data Deverge" -kaudella G654E määrittelee optisen viestinnän rajat uudelleen.