Hvorfor kan ikke NRZ brukes for-høyhastighets DWDM-systemer?

 

I WDM-systemer, når signalhastigheten per bølgelengde øker fra 10 Gb/s til 40 Gb/s, og deretter til 100 Gb/s og høyere,tradisjonellNRZ-koding er ikke lenger aktuelt, og nye modulasjonsmetoder er nødvendige for å forbedre spektral effektivitet.

Hvorfor kan ikke NRZ brukes til høyhastighets-DWDM?

Fouriertransformasjonsperioden multiplisert med vinkelfrekvensen er lik 2π. Når signalhastigheten øker, forkortes pulsperioden, noe som betyr at spektralbredden øker. Den spektrale bredden til signalet øker med signalhastigheten. Imidlertid har DWDM begrensede spektrale ressurser.

For å si det enkelt, står DWDM for Dense Wavelength Division Multiplexing. Hver bølgelengdekanal er som en signalbane, og disse banene kan være brede, fra 200 GHz til 50 GHz.

 

 

Hver person er representert med en symbolbit, som bærer informasjon i biter. NRZ betyr at hver person har bare én bit om gangen, og denne biten kan være enten 0 eller 1.

Lave datahastigheter, for eksempel 10 Gb/s per bølgelengde, er som å sende en melding i rolig tempo.

Hvis en bølgelengde skulle nå en hastighet på 100 Gb/s, en tidoblet økning i signalhastighet, ville det vært som å levere en melding med ekspressbud på en reise på 600 mil. I filmer vil rytteren i en ekspressbuds 600 mil lange oppdrag ofte si: "Gjør vei, legg vei, det keiserlige ediktet har kommet ..."

Jo raskere hastigheten er, desto bredere er banen den trenger for å forbli upåvirket; spektralbredden til signalet øker med signalhastigheten.

DWDM (Driving-Wide DM) er veldig spesielt knyttet til veibredde; jo smalere hvert kjørefelt, jo flere personer kan få plass.

Dette skaper en motsetning:

 

Øk optisk overføringskapasitet

↓

Øk enkeltbølgefrekvensen- eller pakk flere bølger tett

↓

Tradisjonell NRZ

↙ ↘

Øk enkelt-bølgehastighet, pakk flere bølger tett,
hver bølge bærer mer hver bølge bærer færre
nødvendige frekvenser akseptable frekvenser

↓ ↓

Generer spektrumbokstaver
(Produser frekvenskammer)

↓

Spektrumskjæring

↙ ↘

Reduser vaktbånd** **Øk overføringshastigheten

↓

Reduser kanalavstanden

↓

Total overføringskapasitet øker

 

For eksempel, i fire-fasemodulasjon er det en I-polmodulasjon til venstre og en Q-polmodulasjon til høyre. I--polen er enten 1 eller 0, og Q--polen er også enten 1 eller 0. Dette er en tegnbit som bærer to biter, hver bit har to tilstander: 1 eller 0. Så informasjonen som bæres av denne personen har alltid 4 tilstander (4 faser). På denne måten sprer den seg fortsatt utover, uten at det trenger en bredere spektral bredde, men informasjonskapasiteten økes.

På et høyere nivå er skulderen en polarisasjonstilstand, armen er en polarisasjonstilstand, og hver skulder har en bit, med enten 1 eller 0 tilstand; hver arm har en bit, også med enten 1 eller 0 tilstand. Dette resulterer fortsatt i en stokastisk spredning, uten å øke spektralbredden, men det øker den totale informasjonskapasiteten.