Tại sao không thể sử dụng NRZ cho các hệ thống DWDM tốc độ cao?

 

Trong hệ thống WDM, khi tốc độ tín hiệu trên mỗi bước sóng tăng từ 10 Gb/s lên 40 Gb/s, sau đó lên 100 Gb/s và cao hơn,truyền thốngMã hóa NRZ không còn được áp dụng nữa và cần có các phương pháp điều chế mới để cải thiện hiệu suất phổ.

Tại sao không thể sử dụng NRZ cho DWDM tốc độ cao-?

Chu kỳ biến đổi Fourier nhân với tần số góc bằng 2π. Khi tốc độ tín hiệu tăng, chu kỳ xung ngắn lại, nghĩa là độ rộng phổ tăng. Độ rộng phổ của tín hiệu tăng theo tốc độ tín hiệu. Tuy nhiên, DWDM có nguồn tài nguyên quang phổ hạn chế.

Nói một cách đơn giản, DWDM là viết tắt của Ghép kênh phân chia bước sóng dày đặc. Mỗi kênh bước sóng giống như một đường dẫn tín hiệu và các đường dẫn này có thể rộng, từ 200 GHz đến 50 GHz.

 

 

Mỗi người được biểu diễn bằng một bit ký hiệu, mang thông tin theo bit. NRZ có nghĩa là mỗi người chỉ mang một bit tại một thời điểm và bit này có thể là 0 hoặc 1.

Tốc độ dữ liệu thấp, chẳng hạn như 10 Gb/s trên mỗi bước sóng, giống như gửi tin nhắn với tốc độ nhàn nhã.

Nếu bước sóng đạt tốc độ 100 Gb/s, tốc độ tín hiệu tăng gấp 10 lần, điều đó sẽ giống như gửi một tin nhắn bằng chuyển phát nhanh trên một hành trình dài 600 dặm. Trong phim, người lái chuyến xe tốc hành dài 600 dặm thường nói: "Tránh đường, tránh đường, chiếu chỉ của triều đình đã đến..."

Tốc độ càng nhanh thì đường đi cần càng rộng để không bị ảnh hưởng; độ rộng phổ của tín hiệu tăng theo tốc độ tín hiệu.

DWDM (Lái xe-DM rộng) rất đặc biệt về chiều rộng đường; Mỗi làn đường càng hẹp thì càng có nhiều người có thể chứa được.

Điều này tạo nên sự mâu thuẫn:

 

Nâng cao công suất truyền dẫn quang

↓

Tăng tốc độ sóng đơn{0}}hoặc gói nhiều sóng hơn

↓

NRZ truyền thống

↙ ↘

Tăng-tốc độ sóng đơn, Tập hợp nhiều sóng hơn,
mỗi sóng mang nhiều hơn mỗi sóng mang ít hơn
tần số cần thiết tần số chấp nhận được

↓ ↓

Tạo chữ phổ
(Sản xuất lược tần)

↓

Cắt phổ

↙ ↘

Giảm dải bảo vệ** **Tăng tốc độ truyền

↓

Giảm khoảng cách kênh

↓

Tổng công suất truyền tải tăng

 

Ví dụ: trong điều chế bốn{0}}pha, có điều chế cực I-ở bên trái và điều chế cực Q-ở bên phải. Cực I{4}}là 1 hoặc 0 và cực Q{7}}cũng là 1 hoặc 0. Đây là bit dấu, mang hai bit, mỗi bit có hai trạng thái: 1 hoặc 0. Vì vậy, thông tin do người này mang theo luôn có 4 trạng thái (4 pha). Bằng cách này, nó vẫn trải rộng ra, không cần độ rộng phổ rộng hơn mà dung lượng thông tin được tăng lên.

Ở cấp độ cao hơn, vai là trạng thái phân cực, cánh tay là trạng thái phân cực và mỗi vai mang một bit, ở trạng thái 1 hoặc 0; mỗi cánh tay mang một bit, cũng ở trạng thái 1 hoặc 0. Điều này vẫn dẫn đến sự tán xạ ngẫu nhiên, không làm tăng độ rộng phổ nhưng nó làm tăng tổng dung lượng thông tin.