NRZ neden yüksek-hızlı DWDM sistemleri için kullanılamaz?

 

WDM sistemlerinde dalga boyu başına sinyal hızı 10 Gb/s'den 40 Gb/s'ye, ardından 100 Gb/s ve üzerine çıktıkça,gelenekselNRZ kodlaması artık uygulanamaz ve spektral verimliliği artırmak için yeni modülasyon yöntemlerine ihtiyaç vardır.

NRZ neden yüksek-hızlı DWDM için kullanılamıyor?

Fourier dönüşüm periyodunun açısal frekansla çarpımı 2π'ye eşittir. Sinyal hızı arttıkça darbe periyodu kısalır, bu da spektral genişliğin artması anlamına gelir. Sinyalin spektral genişliği sinyal hızıyla birlikte artar. Ancak DWDM'nin spektral kaynakları sınırlıdır.

Basitçe açıklamak gerekirse DWDM, Yoğun Dalgaboyu Bölmeli Çoğullama anlamına gelir. Her dalga boyu kanalı bir sinyal yolu gibidir ve bu yollar 200 GHz'den 50 GHz'e kadar geniş olabilir.

 

 

Her kişi, bilgiyi bitler halinde taşıyan bir sembol bitiyle temsil edilir. NRZ, her kişinin aynı anda yalnızca bir bit taşıdığı ve bu bitin 0 veya 1 olabileceği anlamına gelir.

Dalga boyu başına 10 Gb/s gibi düşük veri hızları, yavaş bir hızda mesaj göndermeye benzer.

Eğer bir dalga boyu 100 Gb/s hıza ulaşacak olsaydı, sinyal hızı on kat artacaktı, bu, 600 millik bir yolculukta ekspres kurye ile bir mesajın iletilmesine benzeyecekti. Filmlerde, bir ekspres kuryenin 600 millik görevindeki sürücü sıklıkla şöyle derdi: "Yol açın, yol açın, imparatorluk fermanı geldi..."

Hız ne kadar yüksek olursa, etkilenmeden kalması gereken yol da o kadar geniş olur; sinyalin spektral genişliği sinyal hızıyla birlikte artar.

DWDM (Sürüş-Geniş DM) yol genişliği konusunda çok hassastır; Her şerit ne kadar dar olursa, o kadar çok insan konaklayabilir.

Bu bir çelişki yaratır:

 

Optik İletim Kapasitesini Artırın

↓

Tek-Dalga Hızını Artırın veya Daha Fazla Dalgayı Yoğun Şekilde Paketleyin

↓

Geleneksel NRZ

↙ ↘

Tek-dalga hızını artırın, Daha fazla dalgayı yoğun şekilde toplayın,
Her dalga daha fazlasını taşır Her dalga daha azını taşır
gerekli frekanslar kabul edilebilir frekanslar

↓ ↓

Spektrum Mektupları Oluştur
(Frekans tarakları üretin)

↓

Spektrum Dilimleme

↙ ↘

Koruma Bandını Azaltın** **Baud Hızını Artırın

↓

Kanal Aralığını Azaltın

↓

Toplam İletim Kapasitesi Artışı

 

Örneğin, dört-fazlı modülasyonda, solda bir I-kutup modülasyonu ve sağda bir Q-kutup modülasyonu vardır. I-kutbu ya 1 ya da 0'dır ve Q-kutbu da ya 1 ya da 0'dır. Bu, iki bit taşıyan bir işaret bitidir ve her bitin iki durumu vardır: 1 veya 0. Yani bu kişi tarafından taşınan bilginin her zaman 4 durumu (4 faz) vardır. Bu şekilde, daha geniş bir spektral genişliğe ihtiyaç duymadan yayılmaya devam edilir, ancak bilgi kapasitesi artırılır.

Daha yüksek bir seviyede, omuz bir polarizasyon durumudur, kol bir polarizasyon durumudur ve her omuz, 1 veya 0 durumundaki bir biti taşır; her kol yine 1 veya 0 durumunda olan bir bit taşır. Bu, spektral genişliği arttırmadan yine de stokastik bir saçılma ile sonuçlanır, ancak toplam bilgi kapasitesini arttırır.