Propesyonal na kaalaman

Wavelength Division Multiplexing

2022-08-24
Ang wavelength division multiplexing ay tumutukoy sa isang teknolohiya kung saan ang mga signal ng iba't ibang wavelength ay ipinapadala nang magkasama at muling pinaghihiwalay. Sa karamihan, ito ay ginagamit sa optical fiber na komunikasyon upang magpadala ng data sa maramihang mga channel na may bahagyang magkaibang mga wavelength. Ang paggamit ng pamamaraang ito ay maaaring lubos na mapabuti ang kapasidad ng paghahatid ng optical fiber link, at ang kahusayan sa paggamit ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga aktibong device tulad ng optical fiber amplifier. Bilang karagdagan sa mga aplikasyon sa telekomunikasyon, ang wavelength division multiplexing ay maaari ding ilapat sa kaso kung saan ang isang solong hibla ay kumokontrol sa maraming fiber optic sensor.

WDM sa mga sistema ng telekomunikasyon
Sa teorya, ang napakataas na rate ng paghahatid ng data sa isang channel ay maaaring umabot sa limitasyon ng kapasidad ng paghahatid ng data na maaaring dalhin ng isang hibla, na nangangahulugan na ang katumbas na bandwidth ng channel ay napakalaki. Gayunpaman, dahil sa napakalaking bandwidth ng low-loss transmission window ng silica single-mode fiber (sampu-sampung THz), ang data rate sa oras na ito ay mas malaki kaysa sa data rate na maaaring tanggapin ng photoelectric transmitter at receiver. Bilang karagdagan, ang iba't ibang mga dispersion sa transmission fiber ay may napakasamang epekto sa wide-bandwidth channel, na lubos na maglilimita sa transmission distance. Maaaring malutas ng teknolohiya ng wavelength division multiplexing ang problemang ito, habang pinapanatili ang transmission rate ng bawat signal sa isang angkop na antas (10 Gbit/s), isang napakataas na rate ng paghahatid ng data ay maaaring makamit sa pamamagitan ng kumbinasyon ng maraming signal.
Ayon sa mga pamantayan ng International Telecommunication Union (ITU), ang WDM ay maaaring nahahati sa dalawang uri:
Sa Coarse Wavelength Division Multiplexing (CWDM, ITU standard G.694.2 [7]), ang bilang ng mga channel ay maliit, tulad ng apat o walo, at ang channel spacing na 20 nm ay medyo malaki. Ang nominal wavelength range ay mula 1310nm hanggang 1610nm. Relatibong malaki ang wavelength tolerance ng transmitter, ±3 nm, upang magamit ang mga distributed feedback laser na walang mga stabilization measure. Ang mga rate ng paghahatid para sa isang channel ay karaniwang mula 1 hanggang 3.125 Gbit/s. Ang nagreresultang kabuuang rate ng data ay samakatuwid ay kapaki-pakinabang sa mga metropolitan na lugar kung saan hindi ipinapatupad ang fiber-to-the-home.
Ang Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM, ITU Standard G.694.1 [6]) ay isang kaso ng pagpapalawak sa napakalaking kapasidad ng data at karaniwang ginagamit din sa mga network ng backbone ng Internet. Naglalaman ito ng malaking bilang ng mga channel (40, 80, 160), kaya napakaliit ng kaukulang espasyo ng channel, ayon sa pagkakabanggit 12.5, 50, 100 GHz. Ang mga frequency ng lahat ng channel ay tinutukoy sa isang partikular na 193.10 THz (1552.5 nm). Kailangang matugunan ng transmitter ang napakakitid na wavelength tolerance na kinakailangan. Kadalasan ang transmitter ay isang temperature-stabilized na ipinamahagi na feedback laser. Ang transmission rate ng isang channel ay nasa pagitan ng 1 at 10 Gbit/s, at ito ay inaasahang aabot sa 40 Gbit/s sa hinaharap.
Dahil sa malaking amplification bandwidth ng erbium-doped fiber amplifiers, lahat ng channel ay maaaring palakihin sa parehong device (maliban sa paglalapat ng full-scale na CWDM wavelength range). Ang mga problema ay bumangon, gayunpaman, kapag ang gain ay umaasa sa wavelength o kapag mayroong fiber nonlinear na data-channel na pakikipag-ugnayan (crosstalk, channel interference). Ang pagsasama-sama ng iba't ibang mga diskarte, tulad ng pagbuo ng mga broadband (dual-band) na fiber amplifiers, makakuha ng flattening filter, nonlinear na feedback ng data, atbp., ang problemang ito ay lubos na napabuti. Ang mga parameter ng system tulad ng channel bandwidth, channel spacing, transmission power, fiber at mga uri ng amplifier, modulation format, at dispersion compensation mechanism ay kailangang isaalang-alang upang makamit ang pinakamahusay na pangkalahatang antas ng performance.
Kahit na ang kasalukuyang fiber optic link ay naglalaman lamang ng isang maliit na bilang ng mga channel sa isang solong hibla, kinakailangan din na palitan ang transmitter at receiver na maaaring masiyahan ang sabay-sabay na operasyon ng maramihang mga channel, na mas mura kaysa sa pagpapalit ng buong sistema upang makakuha ng mas mataas na data. kapasidad ng marami. Bagama't ang solusyon na ito ay lubos na nagpapabuti sa kapasidad ng paghahatid ng data, hindi nito kailangang magdagdag ng mga karagdagang optical fibers.
Bilang karagdagan sa pagtaas ng kapasidad ng paghahatid, ang wavelength division multiplexing ay ginagawang mas flexible ang mga kumplikadong sistema ng komunikasyon. Maaaring umiral ang iba't ibang channel ng data sa iba't ibang lokasyon sa system, at maaaring madaling makuha ang iba pang mga channel. Sa kasong ito, kinakailangan ang isang add-drop multiplexer, at ang panahong ito ay maaaring ipasok sa channel o i-extract mula sa channel ayon sa wavelength ng data channel. Maaaring madaling i-configure ng mga add-drop multiplexer ang system upang magbigay ng mga koneksyon ng data para sa malaking bilang ng mga user sa iba't ibang lokasyon.
Sa maraming kaso, ang wavelength division multiplexing ay maaaring mapalitan ng time division multiplexing (TDM). Ang time-division multiplexing ay kung saan ang iba't ibang channel ay nakikilala sa pamamagitan ng oras ng pagdating sa halip na sa pamamagitan ng wavelength.
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