Кәсіби білім

Толқын ұзындығын бөлу мультиплексирлеу

2022-08-24
Толқын ұзындығын бөлу мультиплекстеу әр түрлі толқын ұзындығының сигналдары бірге берілетін және қайтадан бөлінген технологияны білдіреді. Көбінесе ол толқын ұзындығы сәл өзгеше бірнеше арналарда деректерді беру үшін оптикалық талшықты байланыста қолданылады. Бұл әдісті пайдалану оптикалық талшықты байланыс арнасының өткізу қабілетін айтарлықтай жақсартады және пайдалану тиімділігін оптикалық талшықты күшейткіштер сияқты белсенді құрылғыларды біріктіру арқылы жақсартуға болады. Телекоммуникациялардағы қолданбалардан басқа, бір талшық бірнеше талшықты-оптикалық сенсорларды басқаратын жағдайда толқын ұзындығын бөлу мультиплексирлеуін де қолдануға болады.

Телекоммуникациялық жүйелердегі WDM
Теориялық тұрғыдан алғанда, бір арнадағы деректерді берудің өте жоғары жылдамдығы бір талшық көтере алатын деректерді беру мүмкіндігінің шегіне жетуі мүмкін, бұл сәйкес арнаның өткізу қабілеті өте үлкен екенін білдіреді. Дегенмен, кремний диоксиді бір режимді талшықты (ондаған ТГц) аз шығынды жіберу терезесінің өткізу қабілеті өте үлкен болғандықтан, бұл уақытта деректер жылдамдығы фотоэлектрлік таратқыш пен қабылдағыш қабылдай алатын деректер жылдамдығынан әлдеқайда жоғары. Сонымен қатар, беріліс талшығындағы әртүрлі дисперсиялар кең жолақты арнаға өте жағымсыз әсер етеді, бұл жіберу қашықтығын айтарлықтай шектейді. Толқын ұзындығын бөлу мультиплексирлеу технологиясы бұл мәселені шеше алады, бұл ретте әрбір сигналдың берілу жылдамдығын қолайлы деңгейде (10 Гбит/с) сақтай отырып, көптеген сигналдарды біріктіру арқылы өте жоғары деректерді беру жылдамдығына қол жеткізуге болады.
Халықаралық электр байланысы одағының (ХЭО) стандарттарына сәйкес WDM екі түрге бөлінеді:
Өрескел толқын ұзындығын бөлу мультиплексациясында (CWDM, ITU стандарты G.694.2 [7]) арналар саны төрт немесе сегіз сияқты аз, ал 20 нм арналар аралығы салыстырмалы түрде үлкен. Номиналды толқын ұзындығы диапазоны 1310нм-ден 1610нм-ге дейін. Таратқыштың толқын ұзындығына төзімділігі салыстырмалы түрде үлкен, ±3 нм, сондықтан тұрақтандыру шараларынсыз таратылған кері байланыс лазерлерін пайдалануға болады. Бір арна үшін жіберу жылдамдығы әдетте 1-ден 3,125 Гбит/с-қа дейін ауытқиды. Нәтижесінде алынған жалпы деректер жылдамдығы үйге талшықты қосу іске асырылмайтын астаналық аудандарда пайдалы.
Тығыз толқын ұзындығын бөлу мультиплексирлеу (DWDM, ITU стандарты G.694.1 [6]) өте үлкен деректер сыйымдылығына дейін кеңейту жағдайы болып табылады және Интернеттің магистральдық желілерінде де жиі қолданылады. Ол арналардың үлкен санын (40, 80, 160) қамтиды, сондықтан сәйкес арналар аралығы өте аз, сәйкесінше 12,5, 50, 100 ГГц. Барлық арналардың жиіліктері нақты 193,10 ТГц (1552,5 нм) жиілігіне сілтеме жасайды. Таратқыш өте тар толқын ұзындығына төзімділік талаптарына сай болуы керек. Әдетте таратқыш температура тұрақтандырылған таратылған кері байланыс лазері болып табылады. Бір арнаның тарату жылдамдығы 1 мен 10 Гбит/с аралығында, болашақта ол 40 Гбит/с жетеді деп күтілуде.
Эрбий қосылған талшықты күшейткіштердің күшейту жолағы үлкен болғандықтан, барлық арналарды бір құрылғыда күшейтуге болады (толық масштабты CWDM толқын ұзындығы диапазонын қолданудан басқа). Алайда, күшейту толқын ұзындығына тәуелді болғанда немесе талшықты сызықты емес деректер арнасының өзара әрекеттесуі (тоғыс, арна кедергісі) болғанда проблемалар туындайды. Кең жолақты (қос жолақты) талшықты күшейткіштерді әзірлеу, күшейту сүзгілері, сызықты емес деректерге кері байланыс және т.б. сияқты әртүрлі әдістерді біріктіру бұл мәселе айтарлықтай жақсарды. Ең жақсы жалпы өнімділік деңгейіне жету үшін арна өткізу қабілеттілігі, арналар аралығы, беру қуаты, талшық және күшейткіш түрлері, модуляция пішімдері және дисперсияны өтеу механизмдері сияқты жүйе параметрлерін ескеру қажет.
Ағымдағы талшықты-оптикалық байланыс бір талшықтағы арналардың аз ғана санын қамтитынымен, сонымен қатар бірнеше арналардың бір уақытта жұмысын қанағаттандыра алатын таратқыш пен қабылдағышты ауыстыру қажет, бұл жоғарырақ деректерді алу үшін бүкіл жүйені ауыстырудан арзанырақ. сыйымдылығы көп. Бұл шешім деректерді беру мүмкіндігін айтарлықтай жақсартқанымен, қосымша оптикалық талшықтарды қосудың қажеті жоқ.
Тасымалдау қабілетін арттырудан басқа, толқын ұзындығын бөлу мультиплекстеу күрделі байланыс жүйелерін икемді етеді. Жүйедегі әртүрлі орындарда әртүрлі деректер арналары болуы мүмкін және басқа арналарды икемді түрде шығаруға болады. Бұл жағдайда қосу-тамшы мультиплексор қажет және бұл кезеңді арнаға енгізуге немесе деректер арнасының толқын ұзындығына сәйкес арнадан шығаруға болады. Қосу-түсіру мультиплексорлары әртүрлі орындардағы көптеген пайдаланушылар үшін деректер қосылымдарын қамтамасыз ету үшін жүйені икемді түрде қайта конфигурациялай алады.
Көптеген жағдайларда толқын ұзындығын бөлу мультиплексирлеу уақытты бөлу мультиплексирлеуімен (TDM) ауыстырылуы мүмкін. Уақытты бөлу мультиплекстеу - бұл әртүрлі арналар толқын ұзындығы бойынша емес, келу уақыты бойынша ерекшеленеді.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept