Yhdistivätpä yhteisöjä tai ylittivät mannerten rajat, nopeus ja tarkkuus ovat kaksi keskeistä vaatimusta valokuituverkoille, jotka välittävät kriittisiä tehtäviä koskevaa viestintää. Käyttäjät tarvitsevat nopeampia FTTH-linkkejä ja 5G-mobiiliyhteyksiä telelääketieteen, autonomisten ajoneuvojen, videoneuvottelujen ja muiden kaistanleveyttä vaativien sovellusten toteuttamiseksi. Suuren määrän datakeskusten syntymisen ja tekoälyn ja koneoppimisen nopean kehityksen myötä sekä nopeampien verkkojen nopeuksien ja 800G:n ja sitä korkeampien tukien myötä kaikista kuituominaisuuksista on tullut ratkaisevan tärkeitä.
ITU-T G.650.3 -standardin mukaan optisen aikatason heijastimen (OTDR), optisen häviötestilaitteen (OLTS), kromaattisen dispersion (CD) ja polarisaatiomoodidispersion (PMD) testit ovat välttämättömiä kattavan kuidun tunnistuksen suorittamiseksi ja verkon korkean suorituskyvyn varmistamiseksi. Siksi CD-arvojen hallinta on avainasemassa tiedonsiirron eheyden ja tehokkuuden varmistamisessa.
Vaikka dispersio on kaikkien optisten kuitujen luonnollinen ominaisuus, joka tarkoittaa laajakaistaisten pulssien laajenemista pitkien matkojen päähän, ITU-T G.650.3 -standardin mukaan dispersiosta tulee ongelma optisille kuiduille, joiden tiedonsiirtonopeus on yli 10 Gbps. Dispersio voi vaikuttaa vakavasti signaalin laatuun, erityisesti nopeissa tietoliikennejärjestelmissä, ja testaus on avainasemassa tämän haasteen ratkaisemisessa.
Mikä on CD-levy?
Kun eri aallonpituuksilla olevat valopulssit etenevät optisissa kuiduissa, valon hajaantuminen voi aiheuttaa pulssien päällekkäisyyttä ja vääristymistä, mikä lopulta johtaa lähetetyn signaalin laadun heikkenemiseen. Dispersiota on kahdenlaisia: materiaalidispersio ja aaltojohtodispersio.
Materiaalin hajaantuminen on kaikentyyppisten optisten kuitujen luontainen tekijä, joka voi aiheuttaa eri aallonpituuksien etenemisen eri nopeuksilla, mikä lopulta johtaa aallonpituuksiin, jotka saavuttavat etälähetin-vastaanottimen eri aikoina.
Aaltojohtimien dispersio tapahtuu optisten kuitujen aaltojohtimien rakenteessa, jossa optiset signaalit etenevät kuitujen ytimen ja kuoren läpi, joilla on erilaiset taitekertoimet. Tämä johtaa moodikentän halkaisijan muutokseen ja signaalin nopeuden vaihteluun kullakin aallonpituudella.
Tietyn CD-arvon ylläpitäminen on ratkaisevan tärkeää muiden epälineaaristen vaikutusten välttämiseksi, joten nolla CD-arvoa ei suositella. CD-arvoa on kuitenkin pidettävä hyväksyttävällä tasolla, jotta vältetään negatiiviset vaikutukset signaalin eheyteen ja palvelun laatuun.
Miten kuitutyyppi vaikuttaa dispersioon?
Kuten aiemmin mainittiin, CD on minkä tahansa optisen kuidun luontainen ominaisuus, mutta kuidun tyypillä on ratkaiseva rooli CD:n hallinnassa. Verkko-operaattorit voivat valita "luonnollisia" dispersiokuituja tai kuituja, joiden dispersiokäyrät ovat siirtymässä, CD:n vaikutuksen vähentämiseksi tietyllä aallonpituusalueella.
Nykyverkoissa yleisimmin käytetty kuitu on ITU-T G.652 -standardin mukainen luonnollisen dispersion omaava kuitu. ITU-T G-653 -nolladispersiolla varustettu siirretty kuitu ei tue DWDM-siirtoa, kun taas G.655-nolladispersiolla varustetulla siirretyllä kuidulla on alhaisempi CD-kerroin, mutta se on optimoitu pitkille etäisyyksille ja on myös kalliimpi.
Operaattoreiden on viime kädessä ymmärrettävä verkkojensa optisten kuitujen tyypit. Jos useimmat optiset kuidut ovat G.652-standardia, mutta jotkut ovat muun tyyppisiä kuituja, niin jos kaikkien linkkien CD-levyjä ei näy, palvelun laatu heikkenee.
Lopuksi
Kromaattinen dispersio on edelleen haaste, johon on puututtava nopeiden tietoliikennejärjestelmien luotettavuuden ja tehokkuuden varmistamiseksi. Kuitujen ominaisuudet ja testaus ovat avainasemassa dispersioiden monimutkaisuuden ratkaisemisessa, ja ne tarjoavat teknikoille ja insinööreille tietoa globaalin kriittisen tehtäväviestinnän infrastruktuurin suunnitteluun, käyttöönottoon ja ylläpitoon. Verkon jatkuvan kehittämisen ja laajentamisen myötä Softel jatkaa innovointia ja ratkaisujen tuomista markkinoille ja on edelläkävijä edistyneiden teknologioiden käyttöönoton tukemisessa.
Julkaisun aika: 20.3.2025