NRZ を高速 DWDM システムに使用できないのはなぜですか?{0}

 

WDM システムでは、波長あたりの信号速度が 10 Gb/s から 40 Gb/s、さらに 100 Gb/s 以上に増加するにつれて、伝統的NRZ コーディングはもはや適用できず、スペクトル効率を向上させるには新しい変調方式が必要です。

NRZ を高速 DWDM に使用できないのはなぜですか?{0}

フーリエ変換周期と角周波数の積は 2π に等しくなります。信号レートが増加すると、パルス周期が短くなり、スペクトル幅が増加することを意味します。信号のスペクトル幅は信号レートとともに増加します。ただし、DWDM のスペクトル リソースは限られています。

簡単に言うと、DWDM は高密度波長分割多重化の略です。各波長チャネルは信号パスのようなもので、これらのパスは 200 GHz から 50 GHz までの幅になります。

 

 

各人物はシンボル ビットで表され、ビット単位で情報を伝えます。 NRZ は、各人が一度に 1 ビットだけを持ち、このビットは 0 または 1 のいずれかであることを意味します。

波長あたり 10 Gb/s などの低いデータ レートは、ゆっくりとしたペースでメッセージを送信するようなものです。

波長が 100 Gb/s の速度に達すると、信号速度は 10 倍に増加します。これは、600 マイルの旅で速達でメッセージを配達するようなものです。映画では、特急宅配便の 600 マイルの任務に乗っている乗客がよく「道を譲れ、道を譲れ、勅令が届いた...」と言いました。

速度が速いほど、影響を受けないようにするために必要なパスの幅が広くなります。信号のスペクトル幅は信号レートとともに増加します。

DWDM (ドライビング-ワイド DM) は道路幅に非常にこだわります。各レーンが狭いほど、より多くの人を収容できます。

これにより次のような矛盾が生じます。

 

光伝送容量の向上

↓

単一の波のレートを上げるか、より多くの波を高密度に詰めます-

↓

従来のNRZ

↙ ↘

単一の波のレートを増やし、より多くの波を高密度に詰め込み、
各波はより多くの信号を運びます。各波はより少ない信号を運びます。
必要な周波数 許容可能な周波数

↓ ↓

スペクトル文字の生成
(周波数コムを生成)

↓

スペクトルスライス

↙ ↘

ガードバンドを減らす** **ボーレートを上げる

↓

チャンネル間隔を狭める

↓

総伝送容量が増加

 

たとえば、4 つの位相変調では、左側に I- 極変調、右側に Q- 極変調があります。 I- 極は 1 または 0 のいずれかであり、Q- 極も 1 または 0 のいずれかです。これは 2 ビットを運ぶ符号ビットで、各ビットには 1 または 0 の 2 つの状態があります。したがって、この人が運ぶ情報には常に 4 つの状態 (4 フェーズ) があります。このようにして、より広いスペクトル幅を必要とせずに拡散しますが、情報容量は増加します。

より高いレベルでは、ショルダーは分極状態、アームは分極状態であり、各ショルダーは 1 または 0 の状態の 1 ビットを伝送します。各アームは 1 ビットを運び、これも 1 または 0 の状態を持ちます。これでもスペクトル幅は増加せずに確率的散乱が発生しますが、総情報容量は増加します。