Yüksek Hızlı İletişim Sistemleri İçin Optik Çoklama

- Apr 07, 2019-

Yüksek Hızlı Haberleşme Sistemleri için Optik Çoklama


Giriş
Optik iletim, bilgileri bir yerden diğerine bir optik fiber üzerinden iletmek için ışık darbeleri kullanır. Işık, bir uçtan diğerine yayılırken bilgiyi taşımak üzere modüle edilen elektromanyetik taşıyıcı dalgaya dönüştürülür. Optik fiberin gelişimi telekomünikasyon endüstrisinde devrim yarattı. Optik fiber, kurulduğundan bu yana bakır tel gibi diğer iletim ortamlarının yerini almıştır ve esas olarak çekirdek ağları kablolamak için kullanılır. Günümüzde, optik fiber, ışık darbeleri olarak bilgi ileten yeni yüksek hızlı iletişim sistemleri geliştirmek için kullanılmıştır, örnekler optik çoklama teknolojisini kullanan çoklayıcılar / çoklayıcılar şeklindedir.

Çoklama Nedir?
Çoklayıcı (Mux), çoklu analog veya dijital giriş sinyallerini tek bir iletim hattında birleştiren bir donanım bileşenidir. Ve alıcının sonunda, çoklayıcı, çoklayıcıların ters işlevini yerine getiren DeMultiplexer (DeMux) olarak bilinir. Çoğullama bu nedenle iki veya daha fazla giriş sinyalini tek bir iletimde birleştirme işlemidir. Alıcının sonunda, birleştirilmiş sinyaller ayrı ayrı bir sinyale ayrılır. Çoklama, bant genişliği verimliliğini artırır. Optik çoğullama / çoğullama çözme prensibini gösteren bir şekil.

Optik Çoklama ve DeMultiplexing'in Prensibi

Optik dalga ve DeMux, çeşitli dalga boylarını tek bir fiber bağlantı üzerine çarpmak ve çoğaltmak için gereklidir. Her spesifik I / O, tek bir dalga boyu için kullanılacaktır. Bir optik filtre sistemi hem Mux hem DeMux olarak görev yapabilir. Optik Mux ve DeMux temel olarak pasif optik filtre sistemleri olup, taşıma sisteminin içinde ve dışında belirli dalga boylarını işlemek için düzenlenmiştir (genellikle optik fiber). Dalga boylarını filtreleme işlemi, Prizmalar , İnce Film Filtresi (TFF) ve Dikroik filtreler veya girişim filtreleri kullanılarak gerçekleştirilebilir . Filtreleme malzemeleri tek bir ışık dalga boyunu seçici olarak yansıtmak için kullanılır, fakat diğerlerini şeffaf bir şekilde geçirir. Her filtre belirli bir dalga boyu için ayarlanmıştır.

Optik Çoklayıcı Bileşenleri
Genellikle, bir optik çoklayıcı, Birleştirici , Dokunma Bağlayıcıları (Ekle / Bırak), Filtrelerden (Prizmalar, İnce film veya Dikroik), Ayırıcı ve Optik Fiber'den oluşur . İşte ortak bir optik çoklayıcının yapısını gösteren bir rakam.

Optik Çoklayıcı'nın Yapısı

Optik Çoklama Teknikleri
Işık sinyallerini tek bir fiber optik bağlantıya çarpmak için başlıca üç farklı teknik vardır: Optik Zaman Bölmeli Çoklama (OTDM), Dalga Boyu Bölmeli Çoklama (WDM) ve Kod Bölmeli Çoklama (CDM).

  1. OTDM : Zamanda dalga boylarını ayırma.

  2. WDM : Her kanala benzersiz bir taşıyıcı frekans atanır; Yaklaşık 50 GHz kanal aralığı; Kaba WDM (CWDM) ve Yoğun WDM (DWDM) içerir.

    • CWDM : DWDM'den daha geniş kanal aralığı ile tanımlanır.

    • DWDM : Çok daha dar bir kanal boşluğu kullanır, bu nedenle birçok daha fazla dalga boyu desteklenir.

  3. CDM : Mikrodalga iletiminde de kullanılır; Her dalga boyunun spektrumuna benzersiz bir yayılma kodu atanmıştır; Kanallar hem zaman hem de frekans alanlarında örtüşür, ancak kod her bir dalga boyunu yönlendirir.

Uygulamalar

  • Telekomünikasyonda en az bulunan kıt kaynak bant genişliğidir - kullanıcılar daha yüksek hızda iletmek isterler ve servis sağlayıcılar daha fazla hizmet sunmak isterler, bu nedenle daha hızlı ve daha güvenilir bir yüksek hızlı sisteme ihtiyaç duyarlar.

  • Donanım maliyetini düşüren, bir çoklama sistemi, Konum A'dan Konum B'ye çoklu sinyalleri birleştirmek ve iletmek için kullanılabilir.

  • Her dalga boyu λ, birden fazla sinyal taşıyabilir.

  • Mux / DeMux, telekomünikasyonda ve diğer sinyal işleme ve iletim alanlarında optik sinyallerin anahtarlanmasına hizmet eder.

  • Gelecek nesil internet.

Avantajları

  • Yüksek veri hızı ve verim: Optik iletimde mümkün veri hızları genellikle her dalga boyunda Gbps cinsindendir; Farklı dalga boylarının kombinasyonu, tek bir iletişim sisteminde daha fazla verimlilik anlamına gelir.

  • Düşük zayıflama: Optik iletişim, diğer taşıma sistemlerine kıyasla düşük zayıflamaya sahiptir.

  • Daha az yayılma gecikmesi.

  • Daha fazla hizmet sundu.

  • Yatırım Getirisini (YG) Artırma

  • Düşük Bit Hata Oranı (BER)

eksiklikleri

  • Fiber Çıkış Kaybı ve Dispersiyonu: Sinyal, fiber kaybıyla zayıflatılır ve fiber dispersiyonu ile deforme olur, daha sonra temiz amaçları geri kazanmak için rejeneratöre ihtiyaç duyulur.

  • Mevcut Müşteri Tesisleri Ekipmanının (CPE) aynı zamanda optik iletim sistemlerinin aynı hızda alınamaması (tüm-optik ağların elde edilmesi).

  • Optik-Elektriksel Dönüşüm Yükü: Optik sinyaller, foto-detektörler kullanılarak elektrik sinyaline dönüştürülür, anahtarlanır ve tekrar optiğe dönüştürülür. Optik / elektrik / optik dönüşümler gereksiz zaman gecikmeleri ve güç kaybı sağlar. Uçtan uca optik iletim daha iyi olacaktır.

Gelecek iş

  • Optik son kullanıcı ekipmanı araştırması: Cep telefonları, PC ve diğer optik aygıtları optik oranda alan ve ileten.

  • Zayıflatılmış sinyalin hızlı yenilenmesi.

  • Fiber dispersiyonundan kaynaklanan daha az bozulma.

  • Uçtan uca optik bileşenler: Optik-Elektrik dönüştürücüsüne olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve bunun tersi de geçerlidir.

Sonuç
Optik iletim, düşük zayıflama ve uzun mesafe iletim profili nedeniyle diğer iletim ortamlarına kıyasla daha iyi olsa da, optik çoğullama, tek bir fiber bağlantı kullanarak çoklu sinyalleri taşıyarak sinyal işlemede ve iletimde faydalıdır. İnternetin büyümesi, daha yüksek verimlilik elde etmek için fiber optik iletim gerektirdiğinden, optik çoğullama aynı zamanda görüntü işleme ve tarama uygulamasında da yararlıdır.


Bir çift:40G BiDi Optics ile 40G Ethernet İçin 10G Altyapısını Kullanma Sonraki:Yerel Alan Ağları ve Veri Merkezleri İçin Şerit Fiber Optik Kablo Seçenekleri