Pemultipleks Optik untuk Sistem Komunikasi Berkelajuan Tinggi
Pengenalan
Penghantaran optik menggunakan denyutan cahaya untuk menghantar maklumat dari satu tempat ke tempat lain melalui gentian optik. Cahaya ditukar kepada gelombang pembawa elektromagnet, yang dimodulasi untuk membawa maklumat sebagai cahaya menyebarkan dari satu hujung ke yang lain. Pembangunan gentian optik telah merevolusikan industri telekomunikasi. Serat optik telah menggantikan media penghantaran lain seperti dawai tembaga sejak penubuhannya, dan kebanyakannya digunakan untuk rangkaian teras wayar. Hari ini, gentian optik telah digunakan untuk membangunkan sistem komunikasi berkelajuan tinggi baru yang menghantar maklumat sebagai denyutan cahaya, contohnya adalah multiplexer / demultiplexer menggunakan teknologi pemultipleks optik.
Apa itu Multiplexing?
Multiplexer (Mux) adalah komponen perkakasan yang menggabungkan pelbagai isyarat input analog atau digital ke dalam satu talian penghantaran. Dan pada akhir penerima, multiplexer dikenali sebagai DeMultiplexer (DeMux) -performasi fungsi terbalik daripada multiplexer. Oleh itu, pemultipleksan adalah proses menggabungkan dua atau lebih isyarat masukan ke satu penghantaran. Pada akhir penerima, isyarat gabungan dipisahkan menjadi isyarat berasingan yang berbeza. Multiplexing meningkatkan penggunaan kecekapan jalur lebar. Berikut adalah angka yang menunjukkan prinsip pemultipleksan optik / demultiplexing.
Optik Mux dan DeMux dikehendaki membuat pelbagai jenis gelombang panjang dan demultiplex ke pautan serat tunggal. Setiap I / O tertentu akan digunakan untuk satu gelombang panjang. Satu sistem penapis optik boleh bertindak sebagai kedua-dua Mux dan DeMux. Optik Mux dan DeMux pada dasarnya adalah sistem penapis optik pasif, yang disusun untuk memproses panjang gelombang tertentu dalam dan di luar sistem pengangkutan (biasanya serat optik). Proses menyaring panjang gelombang boleh dilakukan menggunakan Prisms , Penapis Filem Tipis (TFF) , dan penapis Dichroic atau penapis gangguan . Bahan penapisan digunakan untuk secara selektif mencerminkan satu gelombang cahaya tunggal tetapi melepasi semua yang lain secara telus. Setiap penapis ditala untuk panjang gelombang tertentu.
Komponen Multiplexer Optik
Secara umum, pemultipleks optik terdiri daripada Combiner , Ketik Couplers (Tambah / Drop), Penapis (Prisma, Filem Nipis, atau Dichroic), Splitter , dan Serat Optik . Berikut adalah angka yang menunjukkan struktur pemultipleks optik biasa.
Teknik Multipleks Optik
Terdapat tiga teknik berbeza dalam isyarat cahaya multiplexing ke satu pautan serat optik tunggal: Multiplexing Division Time Optical (OTDM), Multiplexing Division Wavelength (WDM), dan Multiplexing Division Code (CDM).
OTDM : Mengasingkan panjang gelombang dalam masa.
WDM : Setiap saluran diberikan kekerapan pembawa yang unik; Jarak saluran kira-kira 50GHz; Termasuk WDM kasar (CWDM) dan WDM padat (DWDM).
CWDM : Disifatkan oleh jarak saluran yang lebih luas daripada DWDM.
DWDM : Menggunakan jarak saluran yang lebih sempit, oleh itu, banyak lagi panjang gelombang disokong.
CDM : Juga digunakan dalam penghantaran gelombang mikro; Spektrum setiap panjang gelombang diberi kod penyebaran yang unik; Saluran bertindih dalam kedua-dua domain masa dan frekuensi tetapi kod panduan setiap panjang gelombang.
Permohonan
Sumber utama yang terhad dalam telekomunikasi ialah pengguna jalur lebar mahu menghantar pada kadar yang lebih tinggi dan pembekal perkhidmatan ingin menawarkan lebih banyak perkhidmatan, dengan itu, keperluan untuk sistem kelajuan tinggi yang lebih pantas dan lebih dipercayai.
Mengurangkan kos perkakasan, satu sistem pemultipleksan boleh digunakan untuk menggabungkan dan menghantar pelbagai isyarat dari Lokasi A ke Lokasi B.
Setiap panjang gelombang, λ, boleh membawa pelbagai isyarat.
Mux / DeMux menyediakan pertukaran isyarat optik dalam bidang telekomunikasi dan bidang pemprosesan dan penghantaran isyarat yang lain.
Masa depan internet generasi akan datang.
Kelebihan
Kadar data dan keluaran data yang tinggi: Kadar data yang mungkin dalam penghantaran optik biasanya dalam Gbps pada setiap panjang gelombang; Gabungan panjang gelombang yang berbeza bermakna lebih banyak perputaran dalam satu sistem komunikasi tunggal.
Pengurangan rendah: Komunikasi optik mempunyai pengurangan yang rendah berbanding sistem pengangkutan lain.
Kelewatan penyebaran kurang.
Lebih banyak perkhidmatan yang ditawarkan.
Meningkatkan Pulangan Mengenai Pelaburan (ROI)
Kadar Ralat Bit Rendah (BER)
Kekurangan
Rugi Output Serat dan Penyebaran: Sinaran dilemahkan oleh kehilangan serat dan diputarbelitkan oleh penyebaran serat, maka penjanaan semula diperlukan untuk memulihkan tujuan yang bersih.
Ketidakupayaan Peralatan Premis Pelanggan (CPE) yang sedia ada untuk menerima kadar transmisi optik yang sama (mencapai semua rangkaian optik).
Penukaran Optik ke Elektrik: Isyarat optik ditukar kepada isyarat elektrik menggunakan pengesan foto, bertukar dan ditukar semula ke optik. Penukaran optik / elektrik / optik memperkenalkan penangguhan masa yang tidak perlu dan kehilangan kuasa. Transmisi optik akhir-ke-akhir akan menjadi lebih baik.
Kerja Masa Depan
Penyelidikan di peralatan pengguna akhir optik: Telefon mudah alih, PC, dan peranti pegang tangan lain yang menerima dan menghantar pada kadar optik.
Penjanaan semula cepat isyarat dilemahkan.
Kurang herotan akibat penyebaran gentian.
Komponen optik akhir-ke-akhir: Menghapuskan penukar Optik ke Elektrik dan sebaliknya.
Kesimpulannya
Walaupun transmisi optik lebih baik dibandingkan dengan media penghantaran lain kerana pengurangan rendah dan profil penghantaran jarak jauh, pemultipleksan optik berguna dalam pemprosesan dan penghantaran isyarat dengan mengangkut pelbagai isyarat menggunakan satu pautan serat tunggal. Oleh kerana pertumbuhan internet memerlukan penghantaran gentian optik untuk mencapai pemindaian yang lebih besar, pemultipleksan optik juga berguna dalam pemprosesan imej dan aplikasi pengimbasan.
