आप ऑप्टिकल संचार के तीन उभरते बैंडों के बारे में क्या जानते हैंः सीई, सीपीपी और सी + एल बैंड?

5G नेटवर्क के तेजी से विकास के साथ, नेटवर्क डेटा ट्रांसमिशन की मांग तेजी से बढ़ रही है।अंतर्निहित वाहक नेटवर्क के रूप में, ऑप्टिकल नेटवर्क की ट्रांसमिशन क्षमता 5G 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 का लगातार पता लगाना है, जिसका अर्थ है ऑप्टिकल नेटवर्क की ट्रांसमिशन पथ चौड़ाई का लगातार विस्तार करना।जैसे-जैसे ट्रांसमिशन पथ चौड़ा होता है, ऑप्टिकल नेटवर्क की ट्रांसमिशन क्षमता में स्वाभाविक रूप से सुधार होता है।

हाल ही में, सीई, सीपीपी और सी+एल बैंड में ऑप्टिकल नेटवर्क उभरे हैं, जिसमें ऑप्टिकल नेटवर्क की ट्रांसमिशन क्षमता का विस्तार करने के लिए ईंटों और टाइलों को जोड़ा गया है।

पारंपरिक बैंड

फाइबर ऑप्टिक संचार, जैसा कि नाम से पता चलता है, संचार को संदर्भित करता है जहां प्रकाश एक सूचना वाहक के रूप में कार्य करता है और फाइबर ऑप्टिक एक संचरण माध्यम के रूप में कार्य करता है।हालाँकि, सभी प्रकाश फाइबर ऑप्टिक संचार के लिए उपयुक्त नहीं हैं।प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य (जिसे आसानी से विभिन्न रंगों के प्रकाश के रूप में समझा जा सकता है) के परिणामस्वरूप ऑप्टिकल फाइबर में अलग-अलग संचरण हानि होती है।उच्च संचरण हानि वाला प्रकाश ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से जानकारी नहीं ले जा सकता है।

वैज्ञानिकों द्वारा दीर्घकालिक शोध के बाद, पहली बार यह पता चला कि 850nm की तरंग दैर्ध्य वाले प्रकाश का उपयोग ऑप्टिकल संचार के लिए प्रकाश के रूप में किया जा सकता है, जिसे सीधे 850nm बैंड के रूप में भी जाना जाता है।हालाँकि, 850 एनएम की तरंग दैर्ध्य रेंज में संचरण हानि अपेक्षाकृत अधिक है, और कोई उपयुक्त फाइबर एम्पलीफायर उपलब्ध नहीं है।इसलिए, 850nm बैंड केवल छोटी दूरी के ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त है।

इसके बाद, वैज्ञानिकों ने "कम हानि तरंग दैर्ध्य क्षेत्र" ऑप्टिकल बैंड का पता लगाया, जो 1260nm और 1625nm के बीच का क्षेत्र है, जो ऑप्टिकल फाइबर में संचरण के लिए सबसे उपयुक्त है।ट्रांसमिशन हानि और ऑप्टिकल बैंड के बीच संबंध निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है।

1260एनएम~1625एनएम क्षेत्र को पांच बैंडों में विभाजित किया गया है: ओ-बैंड, ई-बैंड, एस-बैंड, सी-बैंड, और एल-बैंड।

हे बैंड

O-बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा 1260nm~1360nm है।इस बैंड में प्रकाश के फैलाव के कारण होने वाला सिग्नल विरूपण सबसे छोटा होता है और हानि सबसे कम होती है, जिससे यह प्रारंभिक ऑप्टिकल संचार बैंड बन जाता है।इसलिए, इसे O-बैंड नाम दिया गया है, जहाँ O का तात्पर्य "मूल" से है।

ई-बैंड

ई-बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा 1360 एनएम ~ 1460 एनएम है, और ई-बैंड पांच बैंडों में सबसे कम आम है।ई का तात्पर्य 'विस्तारित' से है।ऊपर दिए गए ट्रांसमिशन लॉस और ऑप्टिकल बैंड रिलेशनशिप के ग्राफ से यह देखा जा सकता है कि ई-बैंड में स्पष्ट अनियमित ट्रांसमिशन लॉस बम्प है।यह ट्रांसमिशन लॉस बम्प हाइड्रॉक्साइड आयनों (OH -) द्वारा 1370nm से 1410nm की तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश के अवशोषण के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप ट्रांसमिशन लॉस में तेज वृद्धि होती है।इस उभार को जल शिखर के नाम से भी जाना जाता है।

फाइबर ऑप्टिक प्रौद्योगिकी में प्रारंभिक सीमाओं के कारण, पानी (ओएच आधारित) की अशुद्धियाँ अक्सर फाइबर ऑप्टिक ग्लास फाइबर में रहती हैं, जिसके परिणामस्वरूप फाइबर में ई-बैंड प्रकाश संचरण का क्षीणन सबसे अधिक होता है और सामान्य ट्रांसमिशन और संचार उद्देश्यों के लिए उपयोग करने में असमर्थता होती है।

फाइबर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के सुधार के साथ, आईटीयू-टी जी.652।डी फाइबर उभरा है, जिससे ई-बैंड प्रकाश का संचरण क्षीणन ओ-बैंड प्रकाश की तुलना में कम हो गया है, जिससे ई-बैंड प्रकाश की जल शिखर समस्या का समाधान हो गया है।

एस बैंड

एस-बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा 1460nm~1530nm है।S का तात्पर्य "लघु तरंग दैर्ध्य" से है।एस-बैंड लाइट का ट्रांसमिशन लॉस ओ-बैंड लाइट की तुलना में कम है, और इसका उपयोग अक्सर पीओएन (पैसिव ऑप्टिकल नेटवर्क) सिस्टम के डाउनलिंक तरंग दैर्ध्य के लिए किया जाता है।

सी- बैंड

सी-बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा 1530nm~1565nm है।C का तात्पर्य 'पारंपरिक' से है।सी-बैंड लाइट में सबसे कम संचरण हानि होती है और इसका व्यापक रूप से महानगरीय क्षेत्र नेटवर्क, लंबी दूरी, अल्ट्रा लंबी दूरी और पनडुब्बी ऑप्टिकल केबल सिस्टम में उपयोग किया जाता है।सी-बैंड का उपयोग अक्सर तरंग दैर्ध्य विभाजन नेटवर्क में भी किया जाता है।

एल बैंड

एल-बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा 1565nm~1625nm है।एल का तात्पर्य "लंबी तरंग दैर्ध्य" से है।एल-बैंड लाइट की ट्रांसमिशन हानि दूसरी सबसे कम है।जब सी-बैंड लाइट बैंडविड्थ आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अपर्याप्त है, तो एल-बैंड लाइट का उपयोग ऑप्टिकल नेटवर्क के पूरक के रूप में किया जाएगा।

यू-बैंड

उपरोक्त पांच बैंड 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 का तात्पर्य "अल्ट्रा लॉन्ग वेवलेंथ" से है।यू-बैंड का उपयोग मुख्य रूप से नेटवर्क मॉनिटरिंग के लिए किया जाता है।

आइए नीचे इन पारंपरिक बैंडों का सारांश प्रस्तुत करें।

सीई/सीपीपी/सी+एल-बैंड

पारंपरिक सी-बैंड में ऑप्टिकल संचार के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली तरंग दैर्ध्य रेंज 1529.16 एनएम ~ 1560.61 एनएम है।यहां उल्लिखित उभरता हुआ बैंड सीई/सीपीपी/सी+एल पारंपरिक सी-बैंड ट्रांसमिशन 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, पास के छोटे तरंग दैर्ध्य बैंड (एस-बैंड) और लंबे तरंग दैर्ध्य बैंड (एल-बैंड) से समर्थन मांगा जा सकता है।यह ऐसा है, यदि आप किसी मौजूदा सड़क का विस्तार करना चाहते हैं, तो आप केवल यह देख सकते हैं कि सड़क के दोनों ओर बंजर भूमि उपलब्ध है या नहीं, और यदि बंजर भूमि है, तो आप सड़क का विस्तार कर सकते हैं।

इसके बाद, आइए उभरते बैंड सीई/सीपीपी/सी+एल पर एक नजर डालें और एस और एल बैंड से कौन से संसाधन उधार लिए गए हैं?

सीई बैंड

CE (C एक्सटेंडेड) बैंड को C+बैंड के नाम से भी जाना जाता है।सी बैंड की तुलना में सीई बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा क्या है?हम सूचना प्रसारित करने के लिए सी-बैंड संसाधनों को 80 चैनलों में विभाजित कर सकते हैं, प्रत्येक चैनल 0.4 एनएम की बैंड रेंज पर कब्जा कर लेता है।इसलिए, C-बैंड को C80 बैंड के रूप में भी जाना जाता है।सीई बैंड एल-बैंड (यानी लंबी तरंग दैर्ध्य बैंड) से कुछ तरंग दैर्ध्य संसाधनों को उधार लेता है, और तरंग दैर्ध्य सीमा 1529.16 एनएम ~ 1567.14 एनएम तक विस्तारित होती है।सूचना प्रसारित करने के लिए CE बैंड संसाधनों को 96 चैनलों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात् C96 बैंड।सी बैंड की तुलना में सीई बैंड की ट्रांसमिशन क्षमता 20% बढ़ गई है।

सीपीपी बैंड

Cpp (C प्लस प्लस) बैंड को C++ बैंड के नाम से भी जाना जाता है।सीपीपी बैंड न केवल सीई बैंड की तरह एल-बैंड से तरंग दैर्ध्य संसाधनों को उधार लेता है, बल्कि एस-बैंड से भी तरंग दैर्ध्य रेंज को 1524.30 एनएम ~ 1572.27 एनएम तक विस्तारित करता है।0.4 एनएम की बैंड रेंज पर कब्जा करने वाले प्रत्येक चैनल के संसाधन आवंटन के अनुसार, सूचना प्रसारित करने के लिए बैंड संसाधनों को 120 चैनलों में विभाजित किया जा सकता है।इसलिए, Cpp बैंड को C120 बैंड के रूप में भी जाना जाता है।Cpp बैंड की ट्रांसमिशन क्षमता C बैंड की तुलना में 50% बढ़ गई है।

सी+एल बैंड

सी+एल बैंड वस्तुतः इंगित करता है कि ऑप्टिकल संचार के लिए सी और एल बैंड दोनों संसाधनों का उपयोग किया जाता है।इसी प्रकार, 0.4 एनएम बैंड रेंज वाले प्रत्येक चैनल के संसाधन आवंटन के अनुसार, सी+एल बैंड के लिए तीन सामान्य ट्रांसमिशन योजनाएं हैं।

सी120+एल80: सीपीपी बैंड (120 चैनल)+एल-बैंड (80 चैनल), 200 तरंग प्रणाली प्राप्त करना।एल-बैंड वास्तव में एल+बैंड है, जिसकी तरंग दैर्ध्य सीमा 1575.16एनएम~1617.66एनएम है।C-बैंड की तुलना में C120+L80 ट्रांसमिशन स्कीम की ट्रांसमिशन क्षमता 1.5 गुना बढ़ गई है।

सी96+एल96: सीई बैंड (96 चैनल)+एल बैंड (96 चैनल), 192 तरंग प्रणाली प्राप्त करना।एल-बैंड वास्तव में एल++बैंड है, जिसकी तरंग दैर्ध्य सीमा 1575.16एनएम~1626.43एनएम है।C96+L96 ट्रांसमिशन स्कीम की ट्रांसमिशन क्षमता C-बैंड की तुलना में दोगुनी से भी अधिक बढ़ गई है।

सी120+एल96: सीपीपी बैंड (120 चैनल)+एल-बैंड (96 चैनल), 216 तरंग प्रणाली प्राप्त करना।एल-बैंड वास्तव में एल++बैंड है, जिसकी तरंग दैर्ध्य सीमा 1575.16एनएम~1626.43एनएम है।C-बैंड की तुलना में C120+L96 ट्रांसमिशन स्कीम की ट्रांसमिशन क्षमता लगभग दोगुनी बढ़ गई है।

अंत में, एक तस्वीर इन तीन उभरते बैंडों को दिखाती है।

सारांश

संक्षेप में, वैज्ञानिकों ने ऑप्टिकल फाइबर के उपलब्ध तरंग दैर्ध्य संसाधनों को बहुत बड़ी रेंज तक विस्तारित किया है।हालाँकि, इन बैंड संसाधनों को वास्तव में 5G जैसी संचार प्रणालियों पर लागू किया जा सकता है, और ये 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 डोप्ड फाइबर एम्पलीफायर (ईडीएफए)
• मॉड्यूलेटर जैसे सक्रिय उपकरण
• तरंग दैर्ध्य चयनात्मक स्विच (WSS) निष्क्रिय डिवाइस

एल-बैंड के लिए, ट्रांसमिशन प्रदर्शन में गिरावट से संचालन और रखरखाव की जटिलता बढ़ जाएगी, जिससे लागत निवेश में वृद्धि होगी।

यह संतुष्टिदायक है कि ऑपरेटरों ने मौजूदा फाइबर ऑप्टिक संसाधनों का पूरी तरह से उपयोग किया है, उपलब्ध फाइबर ऑप्टिक बैंड संसाधनों का विस्तार किया है और ट्रांसमिशन 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 तैनात करना भी 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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