Didelės spartos ryšių sistemų optinis tankinimas
Įvadas
Optinis perdavimas naudoja šviesos impulsus, kad per optinę skaidulą perduotų informaciją iš vienos vietos į kitą. Šviesa paverčiama elektromagnetine nešiklio banga, kuri yra moduliuojama perduoti informaciją, nes šviesa sklinda iš vieno galo į kitą. Optinio pluošto plėtra sukėlė revoliuciją telekomunikacijų pramonėje. Optinis pluoštas nuo pat pradžių pakeitė kitas perdavimo priemones, pvz., Varinę vielą, ir daugiausia naudojamas pagrindiniams tinklams. Šiandien optiniai pluoštai buvo naudojami kuriant naujas sparčiojo ryšio sistemas, perduodančias informaciją kaip šviesos impulsus, pavyzdžiai yra multiplekseriai / demultiplekseriai, naudojantys optinę multipleksavimo technologiją.
Kas yra multipleksavimas?
„Multiplexer“ („Mux“) yra aparatūros komponentas, kuris sujungia kelis analoginius arba skaitmeninius įvesties signalus į vieną perdavimo liniją. Be to, imtuvo gale multiplekseris yra žinomas kaip „DeMultiplexer“ (DeMux), veikiantis atvirkštinės multiplekserių funkciją. Todėl multipleksavimas yra dviejų ar daugiau įvesties signalų sujungimas į vieną perdavimą. Imtuvo gale, kombinuoti signalai skirstomi į atskirą atskirą signalą. Multipleksavimas padidina pralaidumo efektyvumą. Čia pavaizduotas optinio multipleksavimo / demultipleksavimo principas.
Optiniai „Mux“ ir „DeMux“ yra reikalingi įvairiems bangų ilgiams dauginti ir demultipleksuoti į vieną pluošto ryšį. Kiekvienas konkretus I / O bus naudojamas vienam bangos ilgiui. Viena optinio filtro sistema gali veikti tiek „Mux“, tiek „DeMux“. Optiniai „Mux“ ir „DeMux“ yra iš esmės pasyvios optinės filtrų sistemos, kurios yra skirtos apdoroti specifines bangų ilgis transporto sistemoje ir iš jos (paprastai optinis pluoštas). Bangų ilgio filtravimo procesas gali būti atliekamas naudojant „ Prism“ , „ Thin Film Filter“ („TFF“) ir „ Dichroic“ filtrus arba trukdžių filtrus . Filtravimo medžiagos yra naudojamos tam, kad pasirinktinai atspindėtų vieną šviesos bangos ilgį, bet perduoda visus kitus skaidriai. Kiekvienas filtras nustatomas pagal tam tikrą bangos ilgį.
Optinio daugintuvo komponentai
Apskritai, optinis multipleksorius susideda iš kombaino , čiaupo („Add / Drop“), filtrų (prizmų, plonos plėvelės arba dichroinio), „ Splitter“ ir optinio pluošto . Čia pavaizduotas bendras optinio multiplekserio struktūra.
Optiniai dauginimo metodai
Daugiausiai yra trys skirtingi šviesos signalų multipleksavimo būdai į vieną optinio pluošto ryšį: optinio laiko pasiskirstymo dauginimąsi (OTDM), bangos ilgio pasiskirstymą (WDM) ir kodų pasiskirstymą (CDM).
OTDM : bangos ilgio atskyrimas laiku.
WDM : kiekvienam kanalui priskiriamas unikalus nešlio dažnis; Kanalo tarpas apie 50 GHz; Apima šiurkštų WDM (CWDM) ir tankų WDM (DWDM).
CWDM : apibūdinamas platesniu atstumu tarp kanalų nei DWDM.
DWDM : naudoja daug siauresnį kanalo tarpą, todėl palaikomi daug daugiau bangų ilgių.
CDM : taip pat naudojamas mikrobangų perdavimui; Kiekvieno bangos ilgio spektrui priskiriamas unikalus sklaidos kodas; Kanalai persidengia tiek laiko, tiek dažnio domenuose, tačiau kiekvienas bangos ilgis nurodo kodą.
Programos
Pagrindiniai telekomunikacijų ištekliai yra dažnių juostos plotis - vartotojai nori perduoti daugiau, o paslaugų teikėjai nori pasiūlyti daugiau paslaugų, todėl reikia greičiau ir patikimesnės didelės spartos sistemos.
Sumažinus techninės įrangos kainą, vieną multipleksavimo sistemą galima naudoti daugeliui signalų sujungimui ir perdavimui iš vietos A į vietą B.
Kiekvienas bangos ilgis λ gali turėti kelis signalus.
„Mux / DeMux“ teikia optinį signalų perjungimą telekomunikacijų ir kitose signalų apdorojimo ir perdavimo srityse.
Ateities naujos kartos internetas.
Privalumai
Didelė duomenų sparta ir pralaidumas: duomenų perdavimo spartos optiniame transliavime paprastai yra Gbps kiekviename bangos ilgyje; Įvairių bangų ilgių derinys reiškia didesnį našumą vienoje ryšio sistemoje.
Žemas slopinimas: optinis ryšys turi mažą slopinimą, palyginti su kita transporto sistema.
Mažesnis sklidimo vėlavimas.
Daugiau siūlomų paslaugų.
Padidinti investicijų grąžą (IG)
Žemas bitų klaidų lygis (BER)
Trūkumai
Pluošto išėjimo nuostoliai ir dispersija: signalą slopina pluošto nuostoliai ir iškraipo skaidulų dispersija, tada regeneratorius reikalingas švariems tikslams atkurti.
Dabartinių klientų patalpų įrangos (CPE) nesugebėjimas priimti tuo pačiu perdavimo spinduliu optinių perdavimo sistemų (pasiekti visus optinius tinklus).
Optinių-elektros konversijų viršutinė dalis: Optiniai signalai konvertuojami į elektros signalą, naudojant fotodetektorius, perjungiami ir konvertuojami į optinius. Optinės / elektrinės / optinės konversijos sukelia nereikalingą laiko užlaikymą ir energijos nuostolius. Galutinis optinis perdavimas bus geresnis.
Būsimas darbas
Optinių galutinių naudotojų įrangos tyrimai: mobilieji telefonai, kompiuteriai ir kiti rankiniai prietaisai, gaunantys ir perduodami optiniu greičiu.
Greitas susilpninto signalo regeneravimas.
Mažiau iškraipymų, atsirandančių dėl pluošto sklaidos.
Galiniai optiniai komponentai: Optinio-elektros keitiklio poreikio pašalinimas ir atvirkščiai.
Išvada
Nors optinis perdavimas yra geriau palyginamas su kitomis perdavimo terpėmis dėl mažo silpninimo ir tolimojo perdavimo profilio, optinis multipleksavimas yra naudingas signalų apdorojimui ir perdavimui, transportuojant kelis signalus naudojant vieną skaidulų ryšį. Kadangi norint pasiekti didesnį pralaidumą internetui reikalingas skaidulinis optinis perdavimas, optinis multipleksavimas taip pat naudingas vaizdų apdorojimui ir skenavimui.
