Мультиплескирование оптических сигналов

В информационных технологиях и связи, мультиплекси́рование (англ. multiplexing, muxing) — уплотнение канала, т. е. передача нескольких потоков (каналов) данных с меньшей скоростью (пропускной способностью) по одному каналу.

Устройство или программа, осуществляющая мультиплексирование, называется мультиплексором.

Мультиплексирование с разделением по времени (англ. TDM, Time Division Multiplexing) предполагает кадровую передачу данных, при этом переход с каналов меньшей ширины (пропускной способности) на каналы с большей освобождает резерв для передачи в пределах одного кадра большего объёма нескольких кадров меньшего.

Мультиплексирование с разделением по частоте (англ. FDM, Frequency Division Multiplexing) предполагает размещение в пределах полосы пропускания канала нескольких каналов с меньшей шириной. Наглядным примером может послужить радиовещание, где в пределах одного канала (радиоэфира) размещено множество радиоканалов на разных частотах (в разных частотных полосах). Основные применения. Используется в сетях мобильной связи для разделения доступа, в волоконно-оптической связи аналогом является мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM, Wavelength Division Multiplexing) (где частота — это цвет излучения излучателя), в природе — все виды разделений по цвету (частота электромагнитных колебаний) и тону (частота звуковых колебаний).

Статистическое мультиплексирование. Называется также мультиплексированием по требованию (англ. On-Demand Multiplexing. Схема асинхронна: общий выходной поток формируется входящими каналами, блоки данных (пакеты) по которым прибывают через различные, в т.ч. случайные, интервалы времени, независимо от прибытий по любому другому входящему каналу, и могут иметь произвольную длину, в т.ч. постоянную. Если во входящем канале пакеты отсутствуют, то ресурс выходного канала ему не предоставляется.

Поскольку исходящий канал может быть занят, на входах предусмотрены буферы для хранения пакетов. В связи с этим некоторые пакеты могут быть доставлены в место назначения с переменными задержками.

Мультиплексирование с разделением по длине волны (англ. WDM, Wavelength Division Multiplexing) предполагает передачу по одному оптическому волокну каналов на различных длинах волн. В основе технологии лежит факт того, что волны с разными длинами распространяются независимо друг от друга. Выделяют три основных типа спектрального уплотнения: WDM, CWDM и DWDM.

Классификация WDM-систем.

В настоящее время принято выделять три типа WDM-мультиплексоров: обычные (WDM), плотные (DWDM), высокоплотные (HDWDM):

§ WDM-системы - имеют частотный разнос каналов не менее 200 ГГц, сейчас позволяют мультиплексировать не более восьми каналов;

§ DWDM-системы - обеспечивают разнос каналов не менее 100 ГГц и дают возможность мультиплексировать не более 32-40 каналов;

§ HDWDM-системы - поддерживают разнос каналов 50 ГГц и менее, в настоящее время позволяют мультиплексировать не менее 40 каналов.

 

Технология WDM позволяет существенно увеличить пропускную способность канала (к 2003 году, в коммерческих системах достигнута скорость 10,72 Тбит/с^[1], а к 2015 — 27 Тбит/с^[2]), причем она позволяет использовать уже проложенные волоконно-оптические линии. Благодаря WDM удается организовать двустороннюю многоканальную передачу трафика по одному волокну. Преимуществом DWDM-систем является возможность передачи высокоскоростного сигнала на сверхдальние расстояния без использования промежуточных пунктов (без регенерации сигнала и промежуточных усилителей)^[3]. Эти преимущества крайне востребованы для передачи данных через малонаселенные пункты.

 

⇐ Предыдущая123456

Поделиться: