FDM, TDM ja WDM: multipleksimistehnoloogia selgitus

Mis on multipleksimistehnoloogia?

Multipleksimise põhieesmärk on võimaldada mitmel sõltumatul signaalil jagada sama edastuskanalit. Valides signaalide eraldamiseks erinevad "mõõtmed/parameetrid", suurendab see linkide kasutamist. Kiudoptilise side puhul peetakse seda tavaliselt ka peamiseks vahendiks olemasoleva kiudoptilise infrastruktuuri võimsuse suurendamisel. Kõige sagedamini kasutatavmultipleksimise tehnikadsisaldamaSagedusjaotusega multipleksimine (FDM), Ajajaotusega multipleksimine (TDM), jaLainepikkusjaotusega multipleksimine (WDM). Keskendume nende tehnoloogiate-põhjaliku ülevaate pakkumisele.

Peamised erinevused

Erinevused vahelSagedusjaotusega multipleksimine (FDM), Ajajaotusega multipleksimine (TDM), jaLainepikkusjaotusega multipleksimine (WDM)Seda saab mõista "ressursside jaotamise" kontseptsiooni kaudu:

FDM (sagedusjaotusega multipleksimine): jagab kogu ribalaiuse mitmeks sagedusvahemikuks, kusjuures iga signaal edastatakse samaaegselt oma sagedusribas.

TDM (ajajaotusega multipleksimine): jagab edastusprotsessi järjestikusteks ajalõikudeks/piludeks, kusjuures iga signaal saadetakse järjestikku vastavalt ajapiludele; igaüks saab kasutada kogu ribalaiust oma ajapilu jooksul.

WDM (lainepikkusjaotusega multipleksimine): kasutab erinevate kanalite edastamiseks samal optilisel kiul erinevaid lainepikkusi (optilisi kandjaid), võimaldades mitme optilise signaali paralleelset edastamist. See lähenemine sarnaneb sagedusjaotuse kontseptsiooniga, kuid kandekeskkond on kerge.

Mis on FDM?

FDMon tüüpiline "kanalijaotuse" meetod: see jagab lingi ribalaiuse mitmeks loogiliseks -alamkanaliks, kusjuures iga signaal määratakse kindlale sagedusribale ja edastatakse filtreerimise, modulatsiooni ja muude tehnikate abil vastavale alam-kanalile. Kõrval asuvate alamkanalite vastastikuste häirete vähendamiseks kasutatakse inseneripraktikas tavaliselt sagedusribade isoleerimiseks kaitseribasid.

Tüüpilised rakendused: FDMkasutatakse laialdaselt televisiooni ringhäälingu, satelliitside transpondrites ja tavapärastes telefonivõrkudes{0}}kaugeliinides. Selle tehnoloogia peamiseks eeliseks on see, et kõik kanalid saavad edastada üheaegselt ja pidevalt, ilma et oleks vaja täpset aja sünkroniseerimist, kuid kaitseribade ja keerukate filtrite vajaduse tõttu on spektrikasutus suhteliselt madal.
 

Mis on TDM?

TDMkaardistab mitu signaali erinevatele ajapositsioonidele: saatja jagab ajakaadrid mitmeks ajapiluks, kusjuures iga teenus saadab vastavalt pilude järjestusele; vastuvõtja taastab iga andmevoo samade ajastusreeglite järgi.

Optiline aegjaotusmultipleksimine (OTDM), mida tavaliselt nähakse optilises sides, on selle variantTDM. See kasutab optiliste impulsside ajaeraldusvõimet, et põimida fikseeritud taktitsükli jooksul mitu madala kiirusega{1}}optilist kanalit, suurendades seeläbi efektiivset edastuskiirust. Kuid kui impulsid kitsenevad ja kaugus suureneb, muutuvad hajumine ja muud probleemid silmapaistvamaks, mistõttu on vaja vastavaid kompensatsioonimeetmeid.

Tüüpilised rakendused: TDM tehnoloogiaSeda kasutatakse laialdaselt digitaalsetes T1/E1 telefoniliinides, GSM-is ja muudes 2G mobiilsidevõrkudes, TDMA satelliitsidesüsteemides ja SONET/SDH sünkroonsetes optilistes võrkudes. Peamine eelis,TDMon kanalitevahelise läbirääkimise puudumine ja kogu ribalaiuse täielik ärakasutamine, mistõttu on see eriti sobiv digitaalsignaali edastamiseks, kuigi see nõuab täpset aja sünkroniseerimist.
 

Mis on WDM?

Lainepikkusjaotusega multipleksimine (WDM)rakendab "lainepikkusel{0}} põhinevat paralleelsust" optilisel kiul, ühendades edastuseks mitu erineva lainepikkusega optilist kandjat samasse kiudu, seejärel eraldades need teisest otsast lainepikkuse järgi. Oluline tehniline omadus on see, et iga lainepikkuse kanal suudab suures osas saavutada protokolli ja kiiruse lahtisidumise.

Kaks levinudWDMsüsteemid onCWDMjaDWDM (Tihe lainepikkusjaotusega multipleksimine). Neil on sama põhimõte, kuid need erinevad peamiselt lainepikkuste vahekauguse, saadaolevate kanalite arvu ja sõltuvuse optilise domeeni võimendusest.

Võimsuse suurendamise lähenemisviisWDMon tavaliselt teralisem: võimsuse suurendamiseks saab vajaduse korral lisada lainepikkuse kanaleid. See tähendab aga ka suuremat multipleksimist/demultipleksimist, optilise toitehaldusseadmeid ja tehnilist keerukust, millega kaasneb ka süsteemi keerukuse ja töönõuete suurenemine.
 

FDM-i, TDM-i ja WDM-i kõrvuti-kõrvuti-võrdlus

Järeldus

FDMsobib "sagedusriba kanalite jagamise" stsenaariumide jaoks, keskendudes sagedusriba eraldamisele ja filtri rakendamisele.

TDMühtib paremini digitaalsüsteemide ajalise korraldusega, sõltudes tugevamalt sünkroonimisest, kaadri- ja ajapilustruktuuridest.

WDMon üks levinumaid võimsuse suurendamise lähenemisviisekiudoptilised võrgud, mis suurendab märkimisväärselt ühe-kiu kandevõimet lainepikkuse paralleelsuse kaudu. Tegelikes optilistes võrkudes on levinud mitme multipleksimismeetodi kombineerimine, et saavutada paremaid edastus- ja arendustulemusi.