Zašto se NRZ ne može koristiti za-brze DWDM sisteme?

 

U WDM sistemima, kako se brzina signala po talasnoj dužini povećava sa 10 Gb/s na 40 Gb/s, a zatim na 100 Gb/s i više,tradicionalnaNRZ kodiranje više nije primjenjivo, a potrebne su nove metode modulacije za poboljšanje spektralne efikasnosti.

Zašto se NRZ ne može koristiti za-brzi DWDM?

Period Fourierove transformacije pomnožen sa ugaonom frekvencijom je 2π. Kako se brzina signala povećava, period impulsa se skraćuje, što znači da se širina spektra povećava. Spektralna širina signala raste sa brzinom signala. Međutim, DWDM ima ograničene spektralne resurse.

Pojednostavljeno rečeno, DWDM je skraćenica za Multipleksiranje guste talasne dužine. Svaki kanal talasne dužine je poput putanje signala, a ovi putevi mogu biti široki, u rasponu od 200 GHz do 50 GHz.

 

 

Svaka osoba je predstavljena bitom simbola, koji nosi informaciju u bitovima. NRZ znači da svaka osoba nosi samo po jedan bit, a taj bit može biti ili 0 ili 1.

Niske brzine prenosa podataka, kao što je 10 Gb/s po talasnoj dužini, su poput slanja poruke laganim tempom.

Ako bi talasna dužina dostigla brzinu od 100 Gb/s, desetostruko povećanje brzine signala, to bi bilo kao isporuka poruke ekspresnom kurirom na putu od 600 milja. U filmovima bi jahač u misiji ekspresnog kurira od 600 milja često rekao: "Uklonite put, napravite put, stigao je carski edikt..."

Što je brzina veća, to je širi put potreban da ostane netaknut; spektralna širina signala raste sa brzinom signala.

DWDM (Driving-Wide DM) je veoma specifičan za širinu puta; što je svaka traka uža, to se više ljudi može smjestiti.

Ovo stvara kontradikciju:

 

Povećajte kapacitet optičkog prijenosa

↓

Povećajte brzinu pojedinačnih-talasa ili gusto spakujte više talasa

↓

Tradicionalni NRZ

↙ ↘

Povećajte jedan-brzinu talasa, Gusto spakujte više talasa,
svaki talas nosi više svaki talas nosi manje
frekvencije potrebne frekvencije prihvatljive

↓ ↓

Generirajte spektralna slova
(Proizvodi frekventne češljeve)

↓

Spectrum Slicing

↙ ↘

Smanjite zaštitni pojas** **Povećajte brzinu prijenosa

↓

Smanjite razmak između kanala

↓

Povećava se ukupni prenosni kapacitet

 

Na primjer, kod četvero-fazne modulacije, postoji I-polna modulacija na lijevoj strani i Q-polna modulacija na desnoj strani. I-pol je ili 1 ili 0, a Q-pol je također ili 1 ili 0. Ovo je znakovni bit, koji nosi dva bita, od kojih svaki bit ima dva stanja: 1 ili 0. Dakle, informacija koju nosi ova osoba uvijek ima 4 stanja (4 faze). Na ovaj način se i dalje širi, bez potrebe za širom spektralnom širinom, ali se povećava kapacitet informacija.

Na višem nivou, rame je stanje polarizacije, ruka je stanje polarizacije, a svako rame nosi jedan bit, sa stanjem 1 ili 0; svaka ruka nosi jedan bit, također sa stanjem 1 ili 0. Ovo i dalje dovodi do stohastičkog raspršenja, bez povećanja spektralne širine, ali povećava ukupni kapacitet informacija.