Prečo nemožno NRZ použiť pre vysokorýchlostné-systémy DWDM?

 

V systémoch WDM, keď sa rýchlosť signálu na vlnovú dĺžku zvyšuje z 10 Gb/s na 40 Gb/s a potom na 100 Gb/s a vyššie,tradičnéKódovanie NRZ už nie je použiteľné a na zlepšenie spektrálnej účinnosti sú potrebné nové modulačné metódy.

Prečo nemožno použiť NRZ pre vysoko{0}}rýchlostné DWDM?

Perióda Fourierovej transformácie vynásobená uhlovou frekvenciou sa rovná 2π. Keď sa rýchlosť signálu zvyšuje, perióda impulzu sa skracuje, čo znamená, že sa zväčšuje šírka spektra. Šírka spektra signálu sa zvyšuje s rýchlosťou signálu. DWDM má však obmedzené spektrálne zdroje.

Zjednodušene povedané, DWDM je skratka pre Dense Wavelength Division Multiplexing. Každý kanál vlnovej dĺžky je ako signálová cesta a tieto cesty môžu byť široké v rozsahu od 200 GHz do 50 GHz.

 

 

Každá osoba je reprezentovaná symbolovým bitom nesúcim informácie v bitoch. NRZ znamená, že každá osoba nesie naraz iba jeden bit a tento bit môže byť 0 alebo 1.

Nízke rýchlosti prenosu dát, napríklad 10 Gb/s na vlnovú dĺžku, sú ako posielanie správy pomalým tempom.

Ak by vlnová dĺžka dosiahla rýchlosť 100 Gb/s, desaťnásobné zvýšenie rýchlosti signálu, bolo by to ako doručenie správy expresným kuriérom na 600 míľovej ceste. Vo filmoch jazdec na 600-míľovej misii expresného kuriéra často hovorí: "Uvoľnite cestu, uvoľnite cestu, prišiel cisársky edikt..."

Čím vyššia je rýchlosť, tým širšiu dráhu potrebuje, aby zostala nedotknutá; spektrálna šírka signálu sa zvyšuje s rýchlosťou signálu.

DWDM (Driving{0}}Wide DM) je veľmi špecifické pre šírku cesty; čím užší je každý jazdný pruh, tým viac ľudí sa zmestí.

To vytvára rozpor:

 

Zvýšte kapacitu optického prenosu

↓

Zvýšte rýchlosť jednej-vlny alebo zhustite viac vĺn

↓

Tradičné NRZ

↙ ↘

Zvýšte frekvenciu jednej{0}}vlny, zhustite viac vĺn,
každá vlna nesie viac každá vlna nesie menej
frekvencie potrebné frekvencie prijateľné

↓ ↓

Generovanie spektrálnych písmen
(Vyrobte frekvenčné hrebene)

↓

Spektrum Slicing

↙ ↘

Zníženie ochranného pásma** **Zvýšenie prenosovej rýchlosti

↓

Znížte rozstup kanálov

↓

Celková prenosová kapacita sa zvyšuje

 

Napríklad pri štvor{0}}fázovej modulácii je I-pólová modulácia vľavo a Q-pólová modulácia vpravo. I-pól je buď 1 alebo 0 a Q-pól je tiež buď 1 alebo 0. Toto je znamienkový bit, ktorý nesie dva bity, pričom každý bit má dva stavy: 1 alebo 0. Takže informácia prenášaná touto osobou má vždy 4 stavy (4 fázy). Týmto spôsobom sa stále šíri, bez potreby väčšej spektrálnej šírky, ale informačná kapacita sa zvyšuje.

Na vyššej úrovni je rameno v polarizačnom stave, rameno je v polarizačnom stave a každé rameno nesie jeden bit, buď so stavom 1 alebo 0; každé rameno nesie jeden bit, tiež so stavom 1 alebo 0. To stále vedie k stochastickému rozptylu bez zvýšenia spektrálnej šírky, ale zvyšuje celkovú informačnú kapacitu.