Published December 2, 2018 | Version v1
Publication Open

Impact of Temperature and Relative Humidity on PMD in Directly Buried Optical Fibre Cables in Semi-Arid and Tropical Highlands in Kenya

Creators

  • 1. University of Nairobi
  • 2. University of Eldoret

Description

The telecommunication industry has implemented fibre deployment guidelines that reliably safeguard cable health during installation in the field. While installed fibre cables remain buried in the field, temperature and moisture in the locality subject them to mechanical expansions and corrosion. Directly buried fibre cables experience accelerated degradation that results from exposure to harsh environments. This increases pulse spreading and overlaps, with a mean time duration, known as Differential Group Delay (DGD), on the signal, as it propagates along the cable. DGD is stochastic; thus, Mean DGD is determined and presented as Polarization Mode Dispersion (PMD). This work undertook a real life assessment of how fluctuations in temperature and relative humidity influence PMD in directly buried fibre optical links, in a case study that focused on the fibre cable network owned by Liquid Telecom Kenya. The network spans across two key climatic ecosystems, namely, rift valley highlands and northern lowlands. The analysis revealed that fibre cables experience higher PMD in semi-arid areas by a factor of 2.6, compared to highland areas.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نفذت صناعة الاتصالات إرشادات نشر الألياف التي تحمي صحة الكابلات بشكل موثوق أثناء التركيب في الميدان. بينما تظل كابلات الألياف المثبتة مدفونة في الحقل، فإن درجة الحرارة والرطوبة في المنطقة تعرضها للتوسعات الميكانيكية والتآكل. تعاني كابلات الألياف المدفونة مباشرة من التدهور المتسارع الناتج عن التعرض للبيئات القاسية. وهذا يزيد من انتشار النبضات والتداخل، بمتوسط مدة زمنية، تُعرف باسم تأخير المجموعة التفاضلية (DGD)، على الإشارة، أثناء انتشارها على طول الكابل. DGD عشوائي ؛ وبالتالي، يتم تحديد متوسط DGD وتقديمه على أنه تشتت وضع الاستقطاب (PMD). أجرى هذا العمل تقييمًا حقيقيًا لكيفية تأثير التقلبات في درجة الحرارة والرطوبة النسبية على PMD في وصلات الألياف الضوئية المدفونة مباشرة، في دراسة حالة ركزت على شبكة كابلات الألياف المملوكة لشركة Liquid Telecom Kenya. تمتد الشبكة عبر نظامين إيكولوجيين مناخيين رئيسيين، وهما مرتفعات الوادي المتصدع والأراضي المنخفضة الشمالية. وكشف التحليل أن كابلات الألياف تعاني من ارتفاع PMD في المناطق شبه القاحلة بعامل 2.6، مقارنة بمناطق المرتفعات.

Translated Description (French)

L'industrie des télécommunications a mis en œuvre des directives de déploiement de la fibre qui protègent de manière fiable la santé des câbles lors de l'installation sur le terrain. Bien que les câbles en fibre installés restent enterrés sur le terrain, la température et l'humidité dans la localité les soumettent à des dilatations mécaniques et à la corrosion. Les câbles à fibres directement enterrés subissent une dégradation accélérée résultant de l'exposition à des environnements difficiles. Cela augmente l'étalement des impulsions et les chevauchements, avec une durée moyenne, connue sous le nom de retard de groupe différentiel (DGD), sur le signal, à mesure qu'il se propage le long du câble. La DGD est stochastique ; ainsi, la DGD moyenne est déterminée et présentée comme une dispersion en mode de polarisation (PMD). Ce travail a entrepris une évaluation réelle de la façon dont les fluctuations de température et d'humidité relative influencent la PMD dans les liaisons à fibres optiques directement enterrées, dans une étude de cas qui s'est concentrée sur le réseau de câbles à fibres optiques appartenant à Liquid Telecom Kenya. Le réseau s'étend sur deux écosystèmes climatiques clés, à savoir les hautes terres de la vallée du Rift et les basses terres du nord. L'analyse a révélé que les câbles à fibres optiques subissent une PMD plus élevée dans les zones semi-arides par un facteur de 2,6, par rapport aux zones montagneuses.

Translated Description (Spanish)

La industria de las telecomunicaciones ha implementado pautas de despliegue de fibra que protegen de manera confiable la salud del cable durante la instalación en el campo. Mientras que los cables de fibra instalados permanecen enterrados en el campo, la temperatura y la humedad en la localidad los someten a expansiones mecánicas y corrosión. Los cables de fibra directamente enterrados experimentan una degradación acelerada que resulta de la exposición a entornos hostiles. Esto aumenta la propagación del pulso y las superposiciones, con una duración media de tiempo, conocida como Retardo Diferencial de Grupo (DGD), en la señal, a medida que se propaga a lo largo del cable. El DGD es estocástico; por lo tanto, el DGD medio se determina y se presenta como dispersión en modo de polarización (PMD). Este trabajo realizó una evaluación real de cómo las fluctuaciones en la temperatura y la humedad relativa influyen en la PMD en los enlaces de fibra óptica directamente enterrados, en un estudio de caso que se centró en la red de cable de fibra propiedad de Liquid Telecom Kenya. La red abarca dos ecosistemas climáticos clave, a saber, las tierras altas del valle del rift y las tierras bajas del norte. El análisis reveló que los cables de fibra experimentan una mayor PMD en zonas semiáridas por un factor de 2,6, en comparación con las zonas montañosas.

Files

1653767.pdf.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0310851ac2ac2d6159aaa16cee275407
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير درجة الحرارة والرطوبة النسبية على PMD في كابلات الألياف الضوئية المدفونة مباشرة في المرتفعات شبه القاحلة والاستوائية في كينيا
Translated title (French)
Impact de la température et de l'humidité relative sur la DMP dans les câbles à fibres optiques directement enterrés dans les hautes terres semi-arides et tropicales du Kenya
Translated title (Spanish)
Impacto de la temperatura y la humedad relativa en PMD en cables de fibra óptica directamente enterrados en tierras altas semiáridas y tropicales en Kenia

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2902327055
DOI
10.1155/2018/1653767

Is supplement to
https://openalex.org/W4242649596 (Other)
https://openalex.org/W2171831778 (Other)
https://openalex.org/W2164567149 (Other)
https://openalex.org/W2143322589 (Other)
https://openalex.org/W2133299245 (Other)
https://openalex.org/W2133002331 (Other)
https://openalex.org/W2115508206 (Other)
https://openalex.org/W2098909409 (Other)
https://openalex.org/W2012923281 (Other)
https://openalex.org/W1977530753 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Kenya

References

  • https://openalex.org/W2024221091
  • https://openalex.org/W2031640935
  • https://openalex.org/W2071485354
  • https://openalex.org/W2099300481
  • https://openalex.org/W2586240018