光通信的3个波段新秀，还不知道吗？

5G网络迅猛发展，网络数据传输需求呈指数增长，光网络作为底层的承载网络，其传输能力对5G网络发展至关重要。

扩展光网络传输能力的一大法宝就是不停深挖光纤可用的波段资源，也就是不断扩展光网络的传输道路宽度。传输道路宽了，光网络的传输能力自然就提升了。

近期，光网络涌现出波段新秀CE、Cpp、C+L波段，为扩展光网络传输能力增砖加瓦。

下面小编就给大家聊聊光纤的这些波段。

传统波段

光纤通信顾名思义就是光作为信息载体，光纤作为传输介质的通信。但是，不是所有的光都适合光纤通信。光的波长不同（可以简单理解为颜色不同的光），在光纤中的传输损耗就不同。传输损耗大的光，就没办法携带信息在光纤中传输了。

经过科学家长期研究， 最先发现波长为850nm的光可以作为光通信使用的光，这个波段也被直接称为850nm波段。 但是，850nm波段的波长区域传输损耗比较大，也没有合适的光纤放大器。因此，850nm波段仅适宜于短程传输。

而后，科学家又探索出“低损耗波长区域”光波段，也就是1260nm~1625nm区域的光，最适合在光纤中传输。 传输损耗和光波段关系参见下图。

1260nm~1625nm区域又被细分为五个波段： O波段、E波段、S波段、C波段和L波段。

O波段

O波段波长范围为：1260nm~1360nm 。此波段的光色散导致的信号失真最小，损耗最低，为早期的光通信波段。因此，被命名为O-band（O波段），其中O指“Orignal（原始）”。

E波段

E波段波长范围为： 1360nm~1460nm ，E波段是五个波段中最不常见的波段。E指“extended（扩展）”。从上面传输损耗和光波段关系图中，可以看到E波段有一个明显的不规则传输损耗凸点。这个传输损耗凸点是因为1370nm~1410nm波长的光被氢氧根离子（OH-）吸收，所以导致传输损耗急剧加大，这个凸点也被称为水峰 。

由于受早期光纤工艺限制，在光纤玻璃纤维中，经常残留有水（OH基）杂质，导致E波段的光在光纤中传输的衰减最高，无法正常用于传输通信使用。

随着光纤加工工艺的提高，出现了ITU-T G.652.D光纤，使得E波段光的传输衰减变得比O波段低，解决了E波段光的水峰问题。

S波段

S波段波长范围为：1460nm~1530nm 。S指“short-wavelength（短波长）”。S波段光的传输损耗比O波段要低一些，常被用于PON（无源光网络）系统的下行波长。

C波段

C波段波长范围为：1530nm~1565nm 。C指“conventional（常规）”。C波段光的传输损耗最低，被广泛用于城域网、长途、超长途以及海底光缆系统。波分网络中也经常用到C波段。

L波段

L波段波长范围为：1565nm~1625nm 。L指“long-wavelength（长波长）”。L波段光的传输损耗第二低。当C波段光不足以满足带宽需求的时候，L波段光会作为补充用于光网络。

U波段

除了以上五个波段之外，其实还有一个波段会被用到，那就是U波段。U波段的波长范围是1625nm~1675nm 。U指“ultra-long-wavelength（超长波长）”。U波段则主要用于网络监控。

下面来小结一下这些传统波段。

CE/Cpp/C+L波段

光通信常用波段是：传统C波段的1529.16nm ~ 1560.61nm波长范围。这里所提及的新秀波段CE/Cpp/C+L，是指当前光通信为扩展传统C波段传输资源而引入的新波段资源。

从前面的传统波段分析可知，要想扩宽光通信所使用的C波段，可以向临近短波长波段（S波段）和长波长波段（L波段）求支援。这好比，要想扩建现有道路，就只能看看道路两旁的荒地是否可用，有荒地就可以扩宽道路。

接下来我们看看新秀波段CE/Cpp/C+L，向S和L波段借用了哪些资源呢？

CE波段

CE（C Extended）波段也称C+波段。 那CE波段较C波段“+”了哪些波长范围呢？我们可以将C波段资源划分为80个通路传输信息，其中每个通路占用0.4 nm的波段范围资源。因此，C波段也称为C80波段。CE波段借用了L波段（即长波长波段）部分波长资源，波长范围扩展为是1529.16nm ~ 1567.14nm ，CE波段资源可划分为96个通路传输信息，也就是C96波段。CE波段的传输容量相对于C波段，增加了20%。

Cpp波段

Cpp（C plus plus）波段也称为C++波段。 Cpp波段不仅像CE波段那样，向L波段借用波长资源，也同时向S波段借用资源，波长范围扩展为1524.30nm ~ 1572.27nm。 按照每个通路占用0.4 nm的波段范围资源划分，波段资源可以划分为120个通路传输信息。因此Cpp波段也被称为C120波段。Cpp波段的传输容量相对于C波段，增加了50%。

C+L波段

C+L波段从字面上可了解到，C波段和L波段的资源都用于光通信。同样按照每个通路占用0.4 nm的波段范围资源划分，C+L波段常见传输方案有如下3种。

C120+L80 ：Cpp波段（120个通路）+L波段（80个通路），实现200波系统。 其中L波段实际为L+波段，波长范围为1575.16nm ~ 1617.66nm。C120+L80传输方案的传输容量较C波段增加了1.5倍。

C96+L96 ：CE波段（96个通路）+L波段（96个通路），实现192波系统。 其中L波段实际为L++波段，波长范围为1575.16nm ~ 1626.43nm。C96+L96传输方案的传输容量较C波段增加了1倍多。

C120+L96 ：Cpp波段（120个通路）+L波段（96个通路），实现216波系统。 其中L波段实际为L++波段，波长范围为1575.16nm ~ 1626.43nm。C120+L96传输方案的传输容量较C波段增加了约2倍。

最后，一张图展示一下这三个新秀波段。

总结

总之，科学家已经将光纤可用波长资源拓展到非常大的范围。但是，这些波段资源可以真正应用到5G等通信系统中，还受到下面因素影响。

受光器件的限制，例如下列光器件对新扩展的波段范围都不能直接支持，需要升级 。

掺铒光纤放大器（EDFA）

调制器等有源器件

波长选择开关（WSS）无源器件

对于L波段，传输性能劣化，会增加运维复杂性，进而增加成本投入。

可喜的是运营商已经将充分利用现有光纤资源，扩展光纤可用波段资源，提升传输容量，作为未来光通信网络发展的目标，当前也有部分运营商开始部署Cpp波段光网络 。

随着技术的日新月异，未来我们一定可以看到采用C+L波段解决方案的光通信网络 。

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来源：中兴文档

编辑：小范

烽火通信申请运维监控方法及装置专利，利用本端光功率变化的瞬时特性，可以及时准确获知相邻波段的故障信息

金融界 2024 年 7 月 9 日消息，天眼查知识产权信息显示，烽火通信科技股份有限公司申请一项名为“一种多波段光通信系统的运维监控方法及装置“，公开号 CN202410491886.8，申请日期为 2024 年 4 月。

专利摘要显示，一种多波段光通信系统的运维监控方法及装置，属于光通信领域，包括构建波道损耗差值表，其包括任一目标波段出现光路故障时，另一目标波段的光功率损耗差值的标准值；获取两个目标波段的光功率损耗差值的实时值；在一目标波段的实时值大于相应的标准值时，判定另一目标波段出现光路故障。本发明利用本端光功率变化的瞬时特性，可以及时准确获知相邻波段的故障信息，避免了通过第三方软件中转故障信息的弊端，解决多波段光通信系统中，不同目标波段的故障信息互通难题，从而及时实现任意目标波段出现光路故障时两个目标波段同时双端倒换，提高系统倒换及时性和安全性，并保证维护人员安全。

本文源自金融界

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