Skaidulinės optikos perdavimo multipleksavimo metodai

Skaidulinės optikos perdavimo multipleksavimo metodai

Skaidulinio optinio ryšio atveju multipleksavimas laikomas pagrindine esamos pluošto tinklo inžinerijos plėtimo priemone. Kadangi optiniai duomenys gali būti perduodami naudojant įvairius fizinius matmenis, tokius kaip laikas, dažnis, erdvė, poliškumas ir tt, galima naudoti skirtingus multipleksavimo metodus, siekiant padidinti vieno optinio pluošto duomenų perdavimo pajėgumą. Šiuo metu kai kurie multipleksavimo metodai jau yra naudojami optinių naujovių diegimo procese, ir manoma, kad kai kurie metodai gali suteikti daugiau patobulinimų daugiau informacijos. Šiame straipsnyje bus aptariami du pagrindiniai multipleksavimo metodai - bangos ilgio padalijimo multipleksavimas (WDM) ir optinis laiko pasiskirstymas (OTDM) - naudojami ir potencialūs multipleksavimo metodai. optinio ryšio srityje.

Dabartiniai dauginimo metodai

Šiuo metu multipleksavimo technologijos naudojo daug matmenų, kad padidintų optinės perdavimo sistemos pajėgumą per fiksuotą pralaidumą. Du pagrindiniai metodai yra WDM ir OTDM.

Bangos ilgio pasiskirstymas

WDM yra viena iš dauginimo metodų, kurios padidina dažnių juostos plotį, daugialypį optinių nešlio signalų dauginimąsi į vieną optinį skaidulą, naudojant skirtingus bangos ilgius. Kiekvienas WDM bangos ilgio signalas nepriklauso nuo protokolo ir bet kokio greičio. WDM technologija leidžia dvipusį ryšį vienu metu vienu optiniu pluoštu. WDM pagrindas supaprastina tinklą į vieną virtualų optinio pluošto tinklą, užuot naudojęs įvairias formas su skirtingais pluoštais ir paslaugomis. Tokiu būdu WDM padidina pralaidumą ir sumažina tinklo išlaidas, sumažindamas reikalingus pluoštus. Yra du skirtingi WDM sistemų bangos ilgio modeliai, šiurkštus (CWDM) ir tankus (DWDM). CWDM ir DWDM yra grindžiami ta pačia koncepcija, kad naudojant vieną šviesolaidį turi būti naudojami keli šviesos bangų ilgiai, bet skiriasi bangų ilgių, kanalų skaičiaus ir gebėjimo stiprinti daugiakampius signalus optinėje erdvėje. WDM sistemoje skirtingi optiniai signalai sujungti (dauginti) viename optinio pluošto gale ir atskirti (demultiplexed) į skirtingus kanalus kitame gale.

Optinis nešiklis WDM dažnai laikomas analogišku dažnių padalijimo multipleksavimo metodu, kuris paprastai taikomas radijo nešiotojui. Tačiau tarp jų nėra esminio skirtumo, nes jie perduoda tą pačią informaciją.

Optinis laiko pasiskirstymas

OTDM yra multipleksavimo technika, kuri iš esmės daugialypės daugelio žemo dažnio optinių kanalų laiko domene. Keli žemo greičio optiniai kanalai yra dauginami į fiksuotą elektros laikrodžio periodą, taip padidinant perdavimo greitį. Kiekvienas signalas yra perduodamas per vieną ryšio kanalą, skirstant laiko rėmą į lizdus - po vieną lizdą kiekvienam signalui. Atsižvelgiant į laiką, kiekvienas mažo greičio kanalas priskiriamas konkrečiai pozicijai, kur jis veikia sinchronizuotu režimu. Tai reiškia, kad multipleksorius ir demultiplekseris yra sinchronizuoti laiku ir persijungia į kitą kanalą.

Paprastai optinis impulsų plotis sutrumpinamas, kad fiksuoto laikrodžio laikotarpiu būtų galima prijungti daugiau kanalų. Be to, sutrumpintas impulsų plotis gali sumažinti kanalų perėjimo trukmę, nes bitų sparta paliekama daugiau. Tačiau trumpas impulsų plotis sukelia didelį dispersiją, nes važiavimo atstumas didėja. Todėl, siekiant sumažinti OTDM dispersijos efektą, reikia naudoti transformacijos ribotą impulsų ir dispersijos nuolydžio kompensavimo metodą.

Potencialūs dauginimo metodai ateityje

Nors du aukščiau aprašyti multipleksavimo metodai buvo naudojami optiniam ryšiui optimizuoti optinio pluošto veikimą, vis dar yra dabartinių technologijų apribojimai ir nuolat didėjanti duomenų paklausa reikalauja naujų multipleksavimo metodų.

Erdvės pasiskirstymas

SDM yra technologija, kuri naudoja erdvinį matmenį tuo pačiu metu skirtingiems duomenų srautams pristatyti, kurdama lygiagrečius erdvinius kanalus. Ši technologija dažniausiai naudojama daugelio įvesties (MIMO) sistemoje. MIMO prijungia bent dvi antenas ant siųstuvo pusės ir bent dvi antenas imtuvo pusėje. Ir MIMO signalo apdorojimas jau plačiai naudojamas dabartinėse nuosekliose optinio perdavimo sistemose su poliarizacijos padalijimo multipleksavimu (PDM) per standartinius vienmodžius pluoštus. Manoma, kad priimant strategijas naudojant daugiasluoksnius ir žalius režimus veikiančius pluoštus, galima pasiekti tolimojo perdavimo atstumą ir didelės spartos duomenų perdavimo spartą su didelio tankio SDM.

Išvada

Tarp visų multipleksavimo technologijų WDM yra plačiausiai naudojama optinio ryšio srityje. Kadangi kai kurie aspektai turi skirtingus multipleksavimo metodus, dažniausiai siūloma naudoti daugiau nei vieną techniką skaidulinių optinių tinklų srityje, kad būtų pasiektas geriausias perdavimo našumas.