5जी नेटवर्क के तेजी से विकास के साथ नेटवर्क डेटा ट्रांसमिशन की मांग तेजी से बढ़ रही है।ऑप्टिकल नेटवर्क की ट्रांसमिशन क्षमता 5जी नेटवर्क के विकास के लिए महत्वपूर्ण है।.
ऑप्टिकल नेटवर्क की ट्रांसमिशन क्षमता का विस्तार करने के लिए एक प्रमुख जादुई हथियार ऑप्टिकल फाइबर के उपलब्ध बैंड संसाधनों की निरंतर खोज करना है।जिसका अर्थ है ऑप्टिकल नेटवर्क के ट्रांसमिशन पथ की चौड़ाई का निरंतर विस्तार करना।जैसे-जैसे संचरण मार्ग व्यापक होता है, ऑप्टिकल नेटवर्क की संचरण क्षमता स्वाभाविक रूप से बढ़ जाती है।
हाल ही में, सीई, सीपीपी और सी + एल बैंड में ऑप्टिकल नेटवर्क उभरे हैं, जो ऑप्टिकल नेटवर्क की संचरण क्षमता का विस्तार करने के लिए ईंटें और टाइलें जोड़ते हैं।
फाइबर ऑप्टिक संचार, जैसा कि नाम से पता चलता है, संचार को संदर्भित करता है जहां प्रकाश सूचना वाहक के रूप में कार्य करता है और फाइबर ऑप्टिक संचरण माध्यम के रूप में कार्य करता है।सभी प्रकाश फाइबर ऑप्टिक संचार के लिए उपयुक्त नहीं हैप्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य (जिसे केवल विभिन्न रंगों के प्रकाश के रूप में समझा जा सकता है) के परिणामस्वरूप ऑप्टिकल फाइबर में विभिन्न संचरण हानि होती है।उच्च प्रसारण हानि के साथ प्रकाश ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से जानकारी नहीं ले जा सकता है.
वैज्ञानिकों द्वारा दीर्घकालिक शोध के बाद पहली बार यह पता चला कि 850 एनएम की तरंग दैर्ध्य के प्रकाश का उपयोग ऑप्टिकल संचार के लिए प्रकाश के रूप में किया जा सकता है,जो भी सीधे 850nm बैंड के रूप में जाना जाता हैहालांकि, 850nm की तरंग दैर्ध्य सीमा में संचरण हानि अपेक्षाकृत अधिक है, और कोई उपयुक्त फाइबर एम्पलीफायर उपलब्ध नहीं है।850nm बैंड केवल कम दूरी के प्रसारण के लिए उपयुक्त है.
इसके बाद, वैज्ञानिकों ने "कम हानि तरंग दैर्ध्य क्षेत्र" ऑप्टिकल बैंड की खोज की, जो कि 1260nm और 1625nm के बीच का क्षेत्र है, जो ऑप्टिकल फाइबर में संचरण के लिए सबसे उपयुक्त है।संचरण हानि और ऑप्टिकल बैंड के बीच संबंध निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है.
1260nm~1625nm क्षेत्र को पांच बैंडों में विभाजित किया गया हैः O-बैंड, E-बैंड, S-बैंड, C-बैंड और L-बैंड।
ओ-बैंड
ओ-बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा 1260nm ~ 1360nm है। इस बैंड में प्रकाश के फैलाव के कारण सिग्नल विरूपण सबसे छोटा है और हानि सबसे कम है,इसे प्रारंभिक ऑप्टिकल संचार बैंड बना रहा हैइसलिए, इसका नाम ओ-बैंड है, जहां ओ "मूल" को संदर्भित करता है।
ई-बैंड
ई-बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा 1360nm ~ 1460nm है, और ई-बैंड पांच बैंडों में से सबसे कम आम है। ई 'विस्तारित' को संदर्भित करता है।उपरोक्त प्रसारण हानि और ऑप्टिकल बैंड संबंध के ग्राफ से, यह देखा जा सकता है कि ई-बैंड में एक स्पष्ट अनियमित ट्रांसमिशन हानि टक्कर है।यह संचरण हानि झटका हाइड्रॉक्साइड आयनों (OH-) द्वारा 1370nm से 1410nm की तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश के अवशोषण के कारण होता हैयह झटका जल शिखर के रूप में भी जाना जाता है।
फाइबर ऑप्टिक प्रौद्योगिकी में प्रारंभिक सीमाओं के कारण, पानी (OH आधारित) अशुद्धियां अक्सर फाइबर ऑप्टिक ग्लास फाइबर में बनी रहती हैं,जिसके परिणामस्वरूप फाइबर में ई-बैंड प्रकाश संचरण का उच्चतम क्षीणन और सामान्य संचरण और संचार उद्देश्यों के लिए उपयोग करने में असमर्थता.
फाइबर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी में सुधार के साथ, आईटीयू-टी जी।652डी फाइबर का उदय हुआ है, जिससे ई-बैंड प्रकाश की संचरण मंदता ओ-बैंड प्रकाश की तुलना में कम हो गई है, जिससे ई-बैंड प्रकाश की जल शिखर समस्या हल हो गई है।
एस-बैंड
एस-बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा 1460nm ~ 1530nm है। एस "छोटी तरंग दैर्ध्य" को संदर्भित करता है। एस-बैंड प्रकाश का संचरण हानि ओ-बैंड प्रकाश की तुलना में कम है,और यह अक्सर पीओएन (पासिव ऑप्टिकल नेटवर्क) प्रणालियों के डाउनलिंक तरंग दैर्ध्य के लिए प्रयोग किया जाता है.
सी-बैंड
सी-बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा 1530nm ~ 1565nm है। सी 'पारंपरिक' को संदर्भित करता है। सी-बैंड प्रकाश में सबसे कम संचरण हानि होती है और इसका व्यापक रूप से महानगरीय क्षेत्र नेटवर्क, लंबी दूरी,अति-लंबी दूरीसी-बैंड का प्रयोग तरंग दैर्ध्य विभाजन नेटवर्क में भी किया जाता है।
एल-बैंड
एल-बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा 1565nm ~ 1625nm है। एल "लंबी तरंग दैर्ध्य" को संदर्भित करता है। एल-बैंड प्रकाश का संचरण नुकसान दूसरा सबसे कम है।जब सी-बैंड प्रकाश बैंडविड्थ आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अपर्याप्त है, एल-बैंड लाइट का उपयोग ऑप्टिकल नेटवर्क के लिए एक पूरक के रूप में किया जाएगा।
यू-बैंड
उपरोक्त पांच बैंडों के अलावा, वास्तव में एक और बैंड है जिसका उपयोग किया जाएगा, जो कि यू-बैंड है। यू-बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा 1625nm ~ 1675nm है। यू "अल्ट्रा लंबी तरंग दैर्ध्य" को संदर्भित करता है।यू-बैंड का उपयोग मुख्यतः नेटवर्क निगरानी के लिए किया जाता है.
आइए इन पारंपरिक बैंडों का सारांश नीचे दें।
सीई/सीपीपी/सी+एल बैंड
ऑप्टिकल संचार के लिए आम तौर पर इस्तेमाल की जाने वाली तरंग दैर्ध्य सीमा पारंपरिक सी-बैंड में 1529.16nm~1560.61nm है।उभरते हुए बैंड सीई/सीपीपी/सी+एल का उल्लेख पारंपरिक सी-बैंड संचरण संसाधनों का विस्तार करने के लिए वर्तमान ऑप्टिकल संचार द्वारा पेश किए गए नए बैंड संसाधनों को संदर्भित करता है।.
पिछले पारंपरिक बैंड विश्लेषण से यह देखा जा सकता है कि ऑप्टिकल संचार में उपयोग किए जाने वाले सी-बैंड का विस्तार करने के लिए,निकटवर्ती लघु तरंग दैर्ध्य बैंड (एस-बैंड) और लंबी तरंग दैर्ध्य बैंड (एल-बैंड) से समर्थन मांगा जा सकता हैयह इस तरह है, यदि आप एक मौजूदा सड़क का विस्तार करना चाहते हैं, तो आप केवल यह देख सकते हैं कि क्या सड़क के दोनों ओर बंजर भूमि उपलब्ध है, और यदि बंजर भूमि है, तो आप सड़क का विस्तार कर सकते हैं।
इसके बाद, चलिए सीई/सीपीपी/सी+एल के उभरते बैंड पर एक नज़र डालते हैं, और एस और एल बैंड से क्या संसाधन उधार लिए गए हैं?
सीई बैंड
सीई (सी विस्तारित) बैंड को सी+बैंड के नाम से भी जाना जाता है। सीई बैंड की तुलना में सी बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा क्या है?हम सूचना प्रसारण के लिए सी-बैंड संसाधनों को 80 चैनलों में विभाजित कर सकते हैं, प्रत्येक चैनल 0.4 एनएम की बैंड रेंज पर कब्जा कर रहा है। इसलिए, सी-बैंड को सी 80 बैंड के रूप में भी जाना जाता है। सीई बैंड एल-बैंड (यानी लंबे तरंग दैर्ध्य बैंड) से कुछ तरंग दैर्ध्य संसाधन उधार लेता है,और तरंग दैर्ध्य सीमा 1529 तक विस्तारित है.16nm~1567.14nm. सीई बैंड संसाधनों को सूचना प्रसारित करने के लिए 96 चैनलों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात् सी 96 बैंड।सीई बैंड की ट्रांसमिशन क्षमता सी बैंड की तुलना में 20% बढ़ी है.
सीपीपी बैंड
सीपीपी (सी प्लस प्लस) बैंड को सी++ बैंड के रूप में भी जाना जाता है। सीपीपी बैंड न केवल सीई बैंड की तरह एल-बैंड से तरंग दैर्ध्य संसाधन उधार लेता है, बल्कि एस-बैंड से भी,तरंग दैर्ध्य सीमा का विस्तार 1524 तक.30nm~1572.27nm. 0.4nm की बैंड रेंज पर कब्जा करने वाले प्रत्येक चैनल के संसाधन आवंटन के अनुसार, बैंड संसाधनों को सूचना प्रसारण के लिए 120 चैनलों में विभाजित किया जा सकता है। इसलिए,Cpp बैंड को C120 बैंड के रूप में भी जाना जाता हैसीपीपी बैंड की ट्रांसमिशन क्षमता सी बैंड की तुलना में 50% बढ़ी है।
सी+एल बैंड
सी + एल बैंड सचमुच इंगित करता है कि सी और एल बैंड दोनों संसाधनों का उपयोग ऑप्टिकल संचार के लिए किया जाता है। इसी तरह, 0.4 एनएम बैंड रेंज पर कब्जा करने वाले प्रत्येक चैनल के संसाधन आवंटन के अनुसार,सी+एल बैंड के लिए तीन सामान्य ट्रांसमिशन योजनाएं हैं।
- C120+L80: Cpp बैंड (120 चैनल) + L-बैंड (80 चैनल), 200 तरंग प्रणाली प्राप्त करना। L-बैंड वास्तव में L+बैंड है, जिसकी तरंग दैर्ध्य सीमा 1575.16nm~1617.66nm है।C120+L80 ट्रांसमिशन स्कीम की ट्रांसमिशन क्षमता में 1 प्रतिशत की वृद्धि हुई हैसी-बैंड की तुलना में 0.5 गुना।
- C96 + L96: CE बैंड (96 चैनल) + L बैंड (96 चैनल), 192 तरंग प्रणाली प्राप्त करना। L-बैंड वास्तव में L ++ बैंड है, जिसकी तरंग दैर्ध्य सीमा 1575.16nm ~ 1626.43nm है।C96+L96 ट्रांसमिशन स्कीम की ट्रांसमिशन क्षमता C-बैंड की तुलना में दोगुनी से अधिक बढ़ गई है.
- C120+L96: Cpp बैंड (120 चैनल) + L-बैंड (96 चैनल), 216 तरंग प्रणाली प्राप्त करना। L-बैंड वास्तव में L++ बैंड है, जिसकी तरंग दैर्ध्य सीमा 1575.16nm~1626.43nm है।C120+L96 ट्रांसमिशन स्कीम की ट्रांसमिशन क्षमता C-बैंड की तुलना में लगभग दोगुनी हो गई है।.
अंत में, एक चित्र इन तीन उभरते बैंडों को दिखाता है।
सारांश
संक्षेप में, वैज्ञानिकों ने ऑप्टिकल फाइबर के उपलब्ध तरंग दैर्ध्य संसाधनों का विस्तार बहुत बड़ी सीमा तक किया है। हालांकि, इन बैंड संसाधनों को वास्तव में 5G जैसे संचार प्रणालियों में लागू किया जा सकता है,और निम्नलिखित कारकों से भी प्रभावित होते हैं.
उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल उपकरणों की सीमाओं के कारण, निम्नलिखित ऑप्टिकल डिवाइस सीधे नए विस्तारित बैंड रेंज का समर्थन नहीं कर सकते हैं और उन्हें अपग्रेड करने की आवश्यकता है।
- एर्बियम डोपेड फाइबर एम्पलीफायर (EDFA)
- सक्रिय उपकरण जैसे मॉड्यूलेटर
- तरंगदैर्ध्य चयन स्विच (WSS) निष्क्रिय उपकरण
एल-बैंड के लिए, ट्रांसमिशन प्रदर्शन में गिरावट से संचालन और रखरखाव की जटिलता बढ़ेगी, जिससे लागत निवेश बढ़ेगा।
यह संतोषजनक है कि ऑपरेटरों ने मौजूदा फाइबर ऑप्टिक संसाधनों का पूर्ण उपयोग किया है, उपलब्ध फाइबर ऑप्टिक बैंड संसाधनों का विस्तार किया है और प्रसारण क्षमता में सुधार किया है।भविष्य के ऑप्टिकल संचार नेटवर्क के विकास के लक्ष्य के रूप में, कुछ ऑपरेटरों ने सीपीपी बैंड ऑप्टिकल नेटवर्क को भी तैनात करना शुरू कर दिया है।
प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास के साथ, हम निश्चित रूप से भविष्य में सी + एल बैंड समाधानों का उपयोग करते हुए ऑप्टिकल संचार नेटवर्क देखेंगे।
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