FDM, TDM ve WDM: Çoğullama Teknolojisinin Açıklaması

Çoğullama Teknolojisi Nedir?

Çoğullamanın temel amacı, birden fazla bağımsız sinyalin aynı iletim kanalını paylaşmasını sağlamaktır. Sinyalleri izole etmek için farklı "boyutlar/parametreler" seçilerek bağlantı kullanımı artırılır. Fiber optik iletişimde, aynı zamanda yaygın olarak mevcut fiber altyapısının kapasitesini genişletmenin önemli bir yolu olarak da kabul edilir. En sık kullanılançoğullama tekniklerikatmakFrekans Bölmeli Çoğullama (FDM), Zaman Bölmeli Çoğullama (TDM), VeDalga Boyu Bölmeli Çoğullama (WDM). Bu teknolojileri-derinlemesine kapsamaya odaklanacağız.

Temel Farklılıklar

Arasındaki farklarFrekans Bölmeli Çoğullama (FDM), Zaman Bölmeli Çoğullama (TDM), VeDalga Boyu Bölmeli Çoğullama (WDM)"kaynak bölümleme" kavramı aracılığıyla anlaşılabilir:

FDM (Frekans Bölmeli Çoğullama): Toplam bant genişliğini, her sinyalin kendi frekans bandında aynı anda iletilmesiyle birden fazla frekans aralığına böler.

TDM (Zaman Bölmeli Çoğullama): Her sinyalin zaman dilimlerine göre sıralı olarak gönderilmesiyle iletim sürecini ardışık zaman dilimlerine/yuvalarına böler; her biri kendi zaman dilimi boyunca bant genişliğinin tamamını kullanabilir.

WDM (Dalgaboyu Bölmeli Çoğullama): Farklı kanalları taşımak için aynı fiber optik üzerinde farklı dalga boyları (optik taşıyıcılar) kullanır ve birden fazla optik sinyalin paralel iletimini sağlar. Bu yaklaşım frekans bölümü konseptine benzer ancak taşıyıcı ortam hafiftir.

FDM nedir?

FDMtipik bir "kanal bölme" yöntemidir: bağlantı bant genişliğini birden fazla mantıksal alt-kanala böler; her sinyal belirli bir frekans bandına atanır ve filtreleme, modülasyon ve diğer teknikler yoluyla karşılık gelen alt-kanala aktarılır. Bitişik alt-kanallar arasındaki karşılıklı girişimi azaltmak amacıyla mühendislik uygulamaları genellikle frekans bantlarını izole etmek için koruma bantları kullanır.

Tipik Uygulamalar: FDMtelevizyon yayınlarında, uydu iletişim transponderlerinde ve{0}geleneksel telefon ağlarındaki uzun mesafe hatlarında yaygın olarak kullanılır. Bu teknolojinin temel avantajı, tüm kanalların hassas zaman senkronizasyonuna ihtiyaç duymadan aynı anda ve sürekli olarak iletim yapabilmesidir, ancak koruma bantları ve karmaşık filtrelere duyulan ihtiyaç nedeniyle spektrum kullanımının nispeten düşük olmasıdır.
 

TDM nedir?

TDMbirden fazla sinyali farklı zaman konumlarına eşler: verici, her hizmetin aralık sırasına göre gönderilmesiyle zaman çerçevelerini birden fazla zaman dilimine böler; alıcı her veri akışını aynı zamanlama kurallarına göre geri yükler.

Optik Zaman Bölmeli Çoğullama (OTDM)Optik iletişimde yaygın olarak görülen, bunun bir çeşididir.TDM. Sabit bir saat döngüsü içinde birden çok düşük-hızlı optik kanalı serpiştirmek için optik darbelerin zaman çözümleme yeteneğinden yararlanır, böylece etkili iletim hızını artırır. Ancak darbeler daraldıkça ve mesafe arttıkça, dağılım ve diğer sorunlar daha belirgin hale gelir ve ilgili telafi önlemlerini gerektirir.

Tipik Uygulamalar: TDM teknolojisiT1/E1 dijital telefon hatlarında, GSM ve diğer 2G mobil ağlarda, TDMA uydu iletişim sistemlerinde ve SONET/SDH senkron optik ağlarda yaygın olarak uygulanır. Ana avantajıTDMkanallar arasında çapraz karışmanın olmaması ve tüm bant genişliğinin tam olarak kullanılması, hassas zaman senkronizasyonu gerektirmesine rağmen onu özellikle dijital sinyal iletimi için uygun kılar.
 

WDM nedir?

Dalga Boyu Bölmeli Çoğullama (WDM)farklı dalga boylarına sahip birden fazla optik taşıyıcıyı iletim için aynı fiberde birleştirerek, ardından bunları diğer uçta dalga boyuna göre ayırarak optik fiber üzerinde "dalga boyu-tabanlı paralellik" uygular. Önemli bir mühendislik özelliği, her dalga boyu kanalının büyük ölçüde protokol ve hız ayrıştırmasını gerçekleştirebilmesidir.

İki ortakWDMsistemlerCWDMVeDWDM (Yoğun Dalga Boyu Bölmeli Çoğullama). Aynı prensibi paylaşırlar ancak temel olarak dalga boyu aralığı, mevcut kanalların sayısı ve optik alan amplifikasyon yeteneklerine bağımlılık bakımından farklılık gösterirler.

Kapasite genişletme yaklaşımıWDMtipik olarak daha ayrıntılıdır: kapasiteyi artırmak için gerektiğinde dalga boyu kanalları eklenebilir. Ancak bu aynı zamanda sistem karmaşıklığında ve operasyonel gereksinimlerde buna karşılık gelen artışlarla birlikte artan çoğullama/çoğullama çözme, optik güç yönetimi cihazları ve mühendislik karmaşıklığı anlamına da gelir.
 

FDM, TDM ve WDM'nin-yan yana-Yan Karşılaştırması

Çözüm

FDMFrekans bandı izolasyonu ve filtre uygulamasına odaklanan mühendislik ile "frekans bandı kanal bölümü" senaryoları için uygundur.

TDMsenkronizasyon, çerçeve ve zaman dilimi yapılarına daha güçlü bir bağımlılıkla dijital sistemlerin zamansal organizasyonuyla daha yakından uyum sağlar.

WDMen yaygın kapasite genişletme yaklaşımlarından biridir.fiber optik ağlardalga boyu paralelliği yoluyla tek-fiber taşıma kapasitesini önemli ölçüde artırır. Gerçek optik ağlarda, daha iyi iletim ve geliştirme sonuçları elde etmek için birden fazla çoğullama yöntemini birleştirmek yaygındır.