Profesyonel bilgi

Dalga Boyu Bölmeli Çoğullama

2022-08-24
Dalga boyu bölmeli çoğullama, farklı dalga boylarındaki sinyallerin birlikte iletildiği ve tekrar ayrıldığı bir teknolojiyi ifade eder. En fazla, biraz farklı dalga boylarına sahip birden çok kanalda veri iletmek için optik fiber iletişiminde kullanılır. Bu yöntemi kullanmak, fiber optik bağlantının iletim kapasitesini büyük ölçüde artırabilir ve fiber optik amplifikatörler gibi aktif cihazları birleştirerek kullanım verimliliği geliştirilebilir. Telekomünikasyondaki uygulamalara ek olarak, tek bir fiberin çoklu fiber optik sensörleri kontrol ettiği duruma dalga boyu bölmeli çoğullama da uygulanabilir.

Telekomünikasyon sistemlerinde WDM
Teorik olarak, tek bir kanaldaki aşırı yüksek veri iletim hızı, tek bir fiberin taşıyabileceği veri iletim kapasitesinin sınırına ulaşabilir, bu da karşılık gelen kanal bant genişliğinin çok büyük olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, silika tek modlu fiberin (onlarca THz) düşük kayıplı iletim penceresinin çok büyük bant genişliği nedeniyle, bu andaki veri hızı, fotoelektrik verici ve alıcının kabul edebileceği veri hızından çok daha yüksektir. Ayrıca, iletim fiberindeki çeşitli dispersiyonlar, geniş bant genişliğine sahip kanal üzerinde çok olumsuz etkilere sahiptir ve bu da iletim mesafesini büyük ölçüde sınırlayacaktır. Dalga boyu bölmeli çoğullama teknolojisi bu sorunu çözebilir, her bir sinyalin iletim hızını uygun bir seviyede (10 Gbit/sn) tutarken, çoklu sinyallerin kombinasyonu ile çok yüksek bir veri iletim hızı elde edilebilir.
Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) standartlarına göre, WDM iki türe ayrılabilir:
Kaba Dalga Boyu Bölmeli Çoğullamada (CWDM, ITU standardı G.694.2 [7]), kanal sayısı dört veya sekiz gibi küçüktür ve 20 nm'lik kanal aralığı nispeten büyüktür. Nominal dalga boyu aralığı 1310nm ila 1610nm arasındadır. Vericinin dalga boyu toleransı nispeten büyüktür, ±3 nm, böylece stabilizasyon önlemleri olmayan dağıtılmış geri besleme lazerleri kullanılabilir. Tek bir kanal için aktarım hızları tipik olarak 1 ila 3,125 Gbit/sn arasındadır. Sonuç olarak ortaya çıkan genel veri hızı, bu nedenle, eve kadar fiberin uygulanmadığı metropol alanlarda kullanışlıdır.
Yoğun Dalga Boyu Bölmeli Çoğullama (DWDM, ITU Standardı G.694.1 [6]), çok büyük veri kapasitesine genişletme durumudur ve ayrıca İnternet omurga ağlarında yaygın olarak kullanılır. Çok sayıda kanal (40, 80, 160) içerir, dolayısıyla karşılık gelen kanal aralığı çok küçüktür, sırasıyla 12.5, 50, 100 GHz. Tüm kanalların frekansları, belirli bir 193.10 THz'ye (1552.5 nm) referanslıdır. Vericinin çok dar dalga boyu tolerans gereksinimlerini karşılaması gerekir. Genellikle verici, sıcaklık stabilize dağıtılmış bir geri besleme lazeridir. Tek bir kanalın iletim hızı 1 ile 10 Gbit/s arasındadır ve gelecekte 40 Gbit/s'ye ulaşması beklenmektedir.
Erbiyum katkılı fiber amplifikatörlerin geniş amplifikasyon bant genişliği nedeniyle, tüm kanallar aynı cihazda amplifiye edilebilir (tam ölçekli CWDM dalga boyu aralığının uygulanması hariç). Bununla birlikte, kazanç dalga boyuna bağlı olduğunda veya fiber doğrusal olmayan veri kanalı etkileşimi (karışma, kanal girişimi) olduğunda sorunlar ortaya çıkar. Geniş bantlı (çift bantlı) fiber yükselticilerin geliştirilmesi, kazanç düzleştirme filtreleri, doğrusal olmayan veri geri beslemesi vb. gibi farklı tekniklerin birleştirilmesiyle bu problem büyük ölçüde geliştirilmiştir. En iyi genel performans düzeyine ulaşmak için kanal bant genişliği, kanal aralığı, iletim gücü, fiber ve amplifikatör türleri, modülasyon formatları ve dağılım dengeleme mekanizmaları gibi sistem parametrelerinin dikkate alınması gerekir.
Mevcut fiber optik bağlantı, tek bir fiberde yalnızca az sayıda kanal içermesine rağmen, daha yüksek veri elde etmek için tüm sistemi değiştirmekten daha ucuz olan, birden fazla kanalın eşzamanlı çalışmasını tatmin edebilecek verici ve alıcıyı değiştirmek de gereklidir. kapasitesi çok. Bu çözüm, veri aktarım kapasitesini büyük ölçüde iyileştirmesine rağmen, ek optik fiberler eklemeye gerek duymaz.
Artan iletim kapasitesine ek olarak, dalga boyu bölmeli çoğullama aynı zamanda karmaşık iletişim sistemlerini daha esnek hale getirir. Sistemde farklı konumlarda farklı veri kanalları bulunabilir ve diğer kanallar esnek bir şekilde çıkarılabilir. Bu durumda bir ekle-bırak çoklayıcı gerekir ve bu süre veri kanalının dalga boyuna göre kanala sokulabilir veya kanaldan çıkartılabilir. Ekle-bırak çoklayıcılar, farklı konumlardaki çok sayıda kullanıcıya veri bağlantıları sağlamak için sistemi esnek bir şekilde yeniden yapılandırabilir.
Çoğu durumda, dalga boyu bölmeli çoğullama, zaman bölmeli çoğullama (TDM) ile değiştirilebilir. Zaman bölmeli çoğullama, farklı kanalların dalga boyundan ziyade varış zamanına göre ayrıldığı yerdir.
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