FDM, TDM ja WDM: Multiplexing Technology selitetty

Mitä on multipleksointitekniikka?

Multipleksoinnin ydintavoite on mahdollistaa useiden itsenäisten signaalien jakaminen saman lähetyskanavan kanssa. Valitsemalla eri "mitat/parametrit" signaalien eristämiseksi se parantaa linkin käyttöä. Kuituoptisessa viestinnässä sitä pidetään yleisesti myös keskeisenä keinona laajentaa olemassa olevan kuituinfrastruktuurin kapasiteettia. Yleisimmin käytettymultipleksointitekniikatsisältääFrequency Division Multiplexing (FDM), Aikajakomultipleksaus (TDM), jaWavelength Division Multiplexing (WDM). Keskitymme tarjoamaan-syvän kattavuuden näistä teknologioista.

Keskeiset erot

Erot keskenäänFrequency Division Multiplexing (FDM), Aikajakomultipleksaus (TDM), jaWavelength Division Multiplexing (WDM)voidaan ymmärtää "resurssien osioinnin" käsitteen kautta:

FDM (Frequency Division Multiplexing): Jakaa kokonaiskaistanleveyden useisiin taajuusväleihin, jolloin jokainen signaali lähetetään samanaikaisesti omalla taajuuskaistallaan.

TDM (Time Division Multiplexing): Jakaa lähetysprosessin peräkkäisiin aikaviipaleisiin/väleihin, jolloin jokainen signaali lähetetään peräkkäin aikavälien mukaan; kukin voi käyttää koko kaistanleveyttä oman aikavälinsä aikana.

WDM (aallonpituusjakoinen multipleksointi): Käyttää eri aallonpituuksia (optisia kantoaaltoja) samassa optisessa kuidussa eri kanavien kuljettamiseen, mikä mahdollistaa useiden optisten signaalien rinnakkaisen lähettämisen. Tämä lähestymistapa on samanlainen kuin taajuusjakokonsepti, mutta kantoaaltoväliaine on kevyt.

Mikä on FDM?

FDMon tyypillinen "kanavajako"-menetelmä: se jakaa linkin kaistanleveyden useisiin loogisiin -alikanaviin, jolloin jokainen signaali määrätään tietylle taajuuskaistalle ja siirretään vastaavalle -alikanavalle suodatuksen, moduloinnin ja muiden tekniikoiden avulla. Keskinäisten häiriöiden vähentämiseksi vierekkäisten -alikanavien välillä insinöörikäytäntö käyttää tyypillisesti suojakaistoja taajuuskaistojen eristämiseen.

Tyypilliset sovellukset: FDMkäytetään laajalti televisiolähetyksissä, satelliittiviestintätranspondereissa ja kaukoyhteyksissä perinteisissä puhelinverkoissa{0}}. Tämän tekniikan tärkein etu on, että kaikki kanavat voivat lähettää samanaikaisesti ja jatkuvasti ilman tarkkaa aikasynkronointia, mutta suojakaistojen ja monimutkaisten suodattimien tarpeesta johtuen spektrin käyttöaste on suhteellisen alhainen.
 

Mikä on TDM?

TDMkartoittaa useita signaaleja eri aikakohtiin: lähetin jakaa aikakehykset useisiin aikaväleihin kunkin palvelun lähettäessä välisekvenssin mukaisesti; vastaanotin palauttaa jokaisen datavirran samojen ajoitussääntöjen mukaisesti.

Optinen aikajakomultipleksaus (OTDM), joka nähdään yleisesti optisessa viestinnässä, on muunnosTDM. Se hyödyntää optisten pulssien aikaresoluutiota lomittaakseen useita hitaita{1}}nopeita optisia kanavia kiinteässä kellojaksossa, mikä lisää tehollista lähetysnopeutta. Pulssien kapeneessa ja etäisyyden kasvaessa hajaantuminen ja muut ongelmat kuitenkin korostuvat, mikä edellyttää vastaavia kompensaatiotoimenpiteitä.

Tyypilliset sovellukset: TDM-tekniikkaaSitä käytetään laajalti digitaalisissa T1/E1-puhelinlinjoissa, GSM- ja muissa 2G-matkapuhelinverkoissa, TDMA-satelliittiviestintäjärjestelmissä ja synkronisissa optisissa SONET/SDH-verkoissa. Tärkein etuTDMon kanavien välisen ylikuulumisen puuttuminen ja koko kaistanleveyden täysi hyödyntäminen, mikä tekee siitä erityisen sopivan digitaaliseen signaalin siirtoon, vaikka se vaatiikin tarkan aikasynkronoinnin.
 

Mikä on WDM?

Wavelength Division Multiplexing (WDM)toteuttaa "aallonpituuteen{0}} perustuvan rinnakkaisuuden" optisessa kuidussa yhdistämällä useita eri aallonpituuksilla olevia optisia kantoaaltoja samaan kuituun lähetystä varten ja erottamalla ne sitten aallonpituudella toisessa päässä. Tärkeä tekninen ominaisuus on, että jokainen aallonpituuskanava voi suurelta osin saavuttaa protokollan ja nopeuden irrotuksen.

Kaksi yleistäWDMjärjestelmät ovatCWDMjaDWDM (Tiheä aallonpituusjakomultipleksointi). Niillä on sama periaate, mutta ne eroavat pääasiassa aallonpituusvälin, käytettävissä olevien kanavien lukumäärän ja riippuvuuden suhteen optisen alueen vahvistusominaisuuksista.

Kapasiteetin laajentamisen lähestymistapaWDMon tyypillisesti rakeisempi: aallonpituuskanavia voidaan lisätä tarpeen mukaan kapasiteetin lisäämiseksi. Tämä tarkoittaa kuitenkin myös lisääntynyttä multipleksausta/demultipleksointia, optisia tehonhallintalaitteita ja suunnittelun monimutkaisuutta, mikä lisää vastaavasti järjestelmän monimutkaisuutta ja toimintavaatimuksia.
 

FDM:n, TDM:n ja WDM:n rinnakkainen-vertailu-

Johtopäätös

FDMsopii "taajuuskaistan kanavajako" -skenaarioihin, joissa suunnittelu keskittyy taajuuskaistan eristämiseen ja suodattimen toteutukseen.

TDMon linjassa paremmin digitaalisten järjestelmien ajallisen organisaation kanssa, ja se on enemmän riippuvainen synkronoinnista, kehys- ja aikavälirakenteista.

WDMon yksi yleisimmistä kapasiteetin laajentamismenetelmistävalokuituverkot, mikä parantaa merkittävästi yksittäisen kuidun kantokykyä aallonpituuden rinnakkaisuuden ansiosta. Varsinaisissa optisissa verkoissa on yleistä yhdistää useita multipleksointimenetelmiä parempien lähetys- ja kehitystulosten saavuttamiseksi.