Miksi NRZ:tä ei voida käyttää{0}}nopeissa DWDM-järjestelmissä?

 

WDM-järjestelmissä signaalin nopeuden aallonpituutta kohti kasvaessa 10 Gb/s:sta 40 Gb/s:iin ja sitten 100 Gb/s:iin ja korkeampaan,perinteinenNRZ-koodausta ei enää voida soveltaa, ja uusia modulaatiomenetelmiä tarvitaan parantamaan spektrin tehokkuutta.

Miksi NRZ:tä ei voida käyttää nopeaan{0}}DWDM:ään?

Fourier-muunnosjakso kerrottuna kulmataajuudella on 2π. Kun signaalinopeus kasvaa, pulssijakso lyhenee, mikä tarkoittaa, että spektrin leveys kasvaa. Signaalin spektrileveys kasvaa signaalinopeuden myötä. DWDM:llä on kuitenkin rajalliset spektriresurssit.

Yksinkertaisesti sanottuna DWDM on lyhenne sanoista Dense Wavelength Division Multiplexing. Jokainen aallonpituuskanava on kuin signaalipolku, ja nämä reitit voivat olla leveitä 200 GHz:stä 50 GHz:iin.

 

 

Jokaista henkilöä edustaa symbolibitti, joka kuljettaa tietoa bitteinä. NRZ tarkoittaa, että jokainen henkilö kuljettaa vain yhden bitin kerrallaan, ja tämä bitti voi olla joko 0 tai 1.

Pienet tiedonsiirtonopeudet, kuten 10 Gb/s aallonpituutta kohti, ovat kuin viestin lähettämistä rauhassa.

Jos aallonpituus saavuttaisi nopeuden 100 Gb/s, mikä kymmenkertaistaisi signaalin nopeuden, se olisi kuin lähettäisi viestin pikakuriirilla 600 mailin matkalla. Elokuvissa pikakuriirin 600 mailin matkalla oleva ratsastaja sanoi usein: "Make way, make way, keisarillinen käsky on saapunut..."

Mitä suurempi nopeus, sitä leveämpi polku siihen tarvitsee pysyäkseen ennallaan; signaalin spektrin leveys kasvaa signaalinopeuden myötä.

DWDM (Driving{0}}Wide DM) on hyvin tarkka tien leveys; mitä kapeampi jokainen kaista, sitä enemmän ihmisiä mahtuu.

Tästä syntyy ristiriita:

 

Lisää optista lähetyskapasiteettia

↓

Lisää yhden{0}}aallon taajuutta tai pakkaa tiheästi lisää aaltoja

↓

Perinteinen NRZ

↙ ↘

Kasvata yksittäisen{0}}aallon nopeutta, pakkaa enemmän aaltoja,
jokainen aalto kuljettaa enemmän jokainen aalto kuljettaa vähemmän
tarvittavat taajuudet hyväksyttävät taajuudet

↓ ↓

Luo Spectrum Letters
(Tuottaa taajuuskampoja)

↓

Spectrum Slicing

↙ ↘

Pienennä suojakaistaa** **Lisää siirtonopeutta

↓

Pienennä kanavaväliä

↓

Kokonaissiirtokapasiteetti kasvaa

 

Esimerkiksi neli{0}}vaihemodulaatiossa on I-napamodulaatio vasemmalla ja Q-napamodulaatio oikealla. I--napa on joko 1 tai 0, ja Q--napa on myös joko 1 tai 0. Tämä on etumerkkibitti, jossa on kaksi bittiä, joista jokaisella bitillä on kaksi tilaa: 1 tai 0. Joten tämän henkilön kuljettamalla tiedolla on aina 4 tilaa (4 vaihetta). Tällä tavalla se edelleen leviää, tarvitsematta laajempaa spektrin leveyttä, mutta informaatiokapasiteettia kasvatetaan.

Korkeammalla tasolla olkapää on polarisaatiotila, käsivarsi on polarisaatiotila ja jokaisessa olkapäässä on yksi bitti joko 1- tai 0-tilassa; jokaisessa varressa on yksi bitti, myös joko 1- tai 0-tilassa. Tämä silti johtaa stokastiseen siroamiseen, ilman että spektrin leveys kasvaa, mutta se lisää kokonaisinformaatiokapasiteettia.