FDM, TDM dan WDM: Teknologi Multiplexing Dijelaskan

Apakah Teknologi Multiplexing?

Objektif teras pemultipleksan adalah untuk membolehkan berbilang isyarat bebas berkongsi saluran penghantaran yang sama. Dengan memilih "dimensi/parameter" yang berbeza untuk mengasingkan isyarat, ia meningkatkan penggunaan pautan. Dalam komunikasi gentian optik, ia juga lazimnya dianggap sebagai cara utama untuk mengembangkan kapasiti infrastruktur gentian sedia ada. Yang paling biasa digunakanteknik pemultipleksantermasukPemultipleksan Bahagian Kekerapan (FDM), Pengandaan Bahagian Masa (TDM), danPemultipleksan Bahagian Panjang Gelombang (WDM). Kami akan menumpukan pada menyediakan-liputan mendalam tentang teknologi ini.

Perbezaan Utama

Perbezaan antaraPemultipleksan Bahagian Kekerapan (FDM), Pengandaan Bahagian Masa (TDM), danPemultipleksan Bahagian Panjang Gelombang (WDM)boleh difahami melalui konsep "pembahagian sumber":

FDM (Pemultipleksan Bahagian Frekuensi): Membahagikan jumlah lebar jalur kepada berbilang selang frekuensi, dengan setiap isyarat dihantar serentak dalam jalur frekuensinya sendiri.

TDM (Pemultipleksan Pembahagian Masa): Membahagikan proses penghantaran kepada kepingan/slot masa berturut-turut, dengan setiap isyarat dihantar secara berurutan mengikut slot masa; masing-masing boleh menggunakan lebar jalur penuh semasa slot masanya sendiri.

WDM (Pemultipleksan Bahagian Panjang Gelombang): Menggunakan panjang gelombang yang berbeza (pembawa optik) pada gentian optik yang sama untuk membawa saluran yang berbeza, membolehkan penghantaran selari berbilang isyarat optik. Pendekatan ini serupa dengan konsep pembahagian frekuensi, tetapi medium pembawa adalah ringan.

Apakah FDM?

FDMialah kaedah "pembahagian saluran" biasa: ia membahagikan lebar jalur pautan kepada berbilang sub-saluran logik, dengan setiap isyarat diperuntukkan kepada jalur frekuensi tertentu dan dipindahkan ke sub-saluran yang sepadan melalui penapisan, modulasi dan teknik lain. Untuk mengurangkan gangguan bersama antara sub-saluran bersebelahan, amalan kejuruteraan biasanya menggunakan jalur pengawal untuk mengasingkan jalur frekuensi.

Aplikasi Biasa: FDMdigunakan secara meluas dalam televisyen penyiaran, transponder komunikasi satelit dan talian jarak jauh-dalam rangkaian telefon tradisional. Kelebihan utama teknologi ini ialah semua saluran boleh menghantar secara serentak dan berterusan tanpa memerlukan penyegerakan masa yang tepat, tetapi disebabkan keperluan untuk jalur pengawal dan penapis kompleks, penggunaan spektrum agak rendah.
 

Apakah TDM?

TDMmemetakan berbilang isyarat ke kedudukan masa yang berbeza: pemancar membahagikan bingkai masa kepada beberapa slot masa, dengan setiap perkhidmatan dihantar mengikut urutan slot; penerima memulihkan setiap aliran data mengikut peraturan pemasaan yang sama.

Pengandaan Bahagian Masa Optik (OTDM), yang biasa dilihat dalam komunikasi optik, ialah varian daripadaTDM. Ia menggunakan keupayaan resolusi masa bagi denyutan optik untuk menyelang berbilang saluran optik-berlaju rendah dalam kitaran jam tetap, dengan itu meningkatkan kadar penghantaran yang berkesan. Walau bagaimanapun, apabila denyutan menjadi sempit dan jarak bertambah, isu serakan dan lain-lain menjadi lebih menonjol, memerlukan langkah pampasan yang sepadan.

Aplikasi Biasa: teknologi TDMdigunakan secara meluas dalam talian telefon digital T1/E1, GSM dan rangkaian mudah alih 2G lain, sistem komunikasi satelit TDMA, dan rangkaian optik segerak SONET/SDH. Kelebihan utama daripadaTDMialah ketiadaan crosstalk antara saluran dan penggunaan penuh keseluruhan lebar jalur, menjadikannya amat sesuai untuk penghantaran isyarat digital, walaupun ia memerlukan penyegerakan masa yang tepat.
 

Apakah WDM?

Pemultipleksan Bahagian Panjang Gelombang (WDM)melaksanakan "keselarian berasaskan panjang gelombang-" pada gentian optik, menggabungkan berbilang pembawa optik dengan panjang gelombang yang berbeza ke dalam gentian yang sama untuk penghantaran, kemudian memisahkannya mengikut panjang gelombang di hujung yang lain. Ciri kejuruteraan yang penting ialah setiap saluran panjang gelombang sebahagian besarnya boleh mencapai protokol dan penyahgandingan kadar.

Dua perkara biasaWDMsistem adalahCWDMdanDWDM (Pengandaan Pembahagian Panjang Gelombang Padat). Mereka berkongsi prinsip yang sama tetapi berbeza terutamanya dalam jarak panjang gelombang, bilangan saluran yang tersedia, dan pergantungan pada keupayaan penguatan domain optik.

Pendekatan pengembangan kapasiti bagiWDMbiasanya lebih berbutir: saluran panjang gelombang boleh ditambah mengikut keperluan untuk meningkatkan kapasiti. Walau bagaimanapun, ini juga bermakna peningkatan pemultipleksan/penyahmultipleksan, peranti pengurusan kuasa optik dan kerumitan kejuruteraan, dengan peningkatan yang sepadan dalam kerumitan sistem dan keperluan operasi.
 

Bersebelahan-dengan-Perbandingan Sebelah FDM, TDM dan WDM

Kesimpulan

FDMsesuai untuk senario "pembahagian saluran jalur frekuensi", dengan tumpuan kejuruteraan pada pengasingan jalur frekuensi dan pelaksanaan penapis.

TDMsejajar lebih rapat dengan organisasi temporal sistem digital, dengan pergantungan yang lebih kuat pada penyegerakan, bingkai dan struktur slot masa.

WDMadalah salah satu pendekatan pengembangan kapasiti yang paling biasa dalamrangkaian gentian optik, meningkatkan kapasiti bawaan gentian tunggal-dengan ketara melalui keselarian panjang gelombang. Dalam rangkaian optik sebenar, adalah perkara biasa untuk menggabungkan pelbagai kaedah pemultipleksan untuk mencapai hasil penghantaran dan evolusi yang lebih baik.