ФДМ, ТДМ и ВДМ: Објашњена технологија мултиплексирања

Шта је технологија мултиплексирања?

Основни циљ мултиплексирања је да омогући више независних сигнала да деле исти канал за пренос. Избором различитих "димензија/параметара" за изоловање сигнала, побољшава се коришћење везе. У комуникацијама са оптичким влакнима, такође се обично сматра кључним средством за проширење капацитета постојеће оптичке инфраструктуре. Најчешће коришћенитехнике мултиплексирањаукључитиМултиплексирање са поделом фреквенција (ФДМ), Мултиплексирање временске поделе (ТДМ), иМултиплексирање са поделом таласних дужина (ВДМ). Фокусираћемо се на пружање-дубоког покривања ових технологија.

Кључне разлике

Разлике међуМултиплексирање са поделом фреквенција (ФДМ), Мултиплексирање временске поделе (ТДМ), иМултиплексирање са поделом таласних дужина (ВДМ)може се разумети кроз концепт "партиционисања ресурса":

ФДМ (Фрекуенци Дивисион Мултиплекинг): Дели укупни пропусни опсег на више фреквенцијских интервала, при чему се сваки сигнал емитује истовремено унутар свог фреквентног опсега.

ТДМ (Тиме Дивисион Мултиплекинг): Дели процес преноса на узастопне временске делове/слоте, са сваким сигналом који се шаље узастопно према временским слотовима; сваки може да користи пуну пропусност током свог временског слота.

ВДМ (мултиплексирање са поделом таласне дужине): Користи различите таласне дужине (оптичке носаче) на истом оптичком влакну за пренос различитих канала, омогућавајући паралелни пренос више оптичких сигнала. Овај приступ је сличан концепту поделе фреквенције, али носилац је лаган.

Шта је ФДМ?

ФДМје типичан метод „поделе канала“: дели пропусни опсег везе на више логичких под-канала, при чему се сваки сигнал додељује одређеном фреквентном опсегу и преноси на одговарајући под-канал путем филтрирања, модулације и других техника. Да би се смањиле међусобне сметње између суседних под-канала, инжењерска пракса обично користи заштитне опсеге да изолује фреквентне опсеге.

Типичне апликације: ФДМсе широко користи у телевизијским програмима, сателитским комуникационим транспондерима и{0}}линијама на даљину у традиционалним телефонским мрежама. Главна предност ове технологије је да сви канали могу да емитују истовремено и континуирано без потребе за прецизном временском синхронизацијом, али због потребе за заштитним опсезима и сложеним филтерима, коришћење спектра је релативно ниско.
 

Шта је ТДМ?

ТДМмапира више сигнала на различите временске позиције: предајник дели временске оквире у више временских слотова, при чему свака услуга шаље у складу са секвенцом слота; пријемник враћа сваки ток података у складу са истим временским правилима.

Оптичко мултиплексирање временске поделе (ОТДМ), који се обично виђа у оптичким комуникацијама, је варијантаТДМ. Користи способност временске резолуције оптичких импулса за преплитање више оптичких канала мале брзине-у оквиру фиксног такта, чиме се повећава ефективна брзина преноса. Међутим, како се импулси сужавају и удаљеност повећава, дисперзија и други проблеми постају све израженији, што захтева одговарајуће мере компензације.

Типичне апликације: ТДМ технологијашироко се примењује у Т1/Е1 дигиталним телефонским линијама, ГСМ и другим 2Г мобилним мрежама, ТДМА сателитским комуникационим системима и СОНЕТ/СДХ синхроним оптичким мрежама. Главна предност одТДМје одсуство унакрсних сметњи између канала и потпуно коришћење целокупног пропусног опсега, што га чини посебно погодним за пренос дигиталног сигнала, иако захтева прецизну временску синхронизацију.
 

Шта је ВДМ?

Мултиплексирање са поделом таласних дужина (ВДМ)имплементира „паралелизам заснован на таласној{0}}и“ на оптичко влакно, комбинујући више оптичких носача различитих таласних дужина у исто влакно за пренос, а затим их раздваја по таласној дужини на другом крају. Важна инжењерска карактеристика је да сваки канал таласне дужине може у великој мери да постигне раздвајање протокола и брзине.

Два заједничкаВДМсистеми суЦВДМиДВДМ (Мултиплексирање густе таласне дужине). Они деле исти принцип, али се углавном разликују по размаку таласних дужина, броју доступних канала и зависности од могућности појачања оптичког домена.

Приступ проширењу капацитета одВДМје обично грануларнији: канали таласне дужине се могу додати по потреби да би се повећао капацитет. Међутим, ово такође значи повећано мултиплексирање/демултиплексирање, уређаје за управљање оптичким напајањем и инжењерску сложеност, са одговарајућим повећањем сложености система и оперативних захтева.
 

Упоредо--Упоредно поређење ФДМ, ТДМ и ВДМ

Закључак

ФДМје погодан за сценарије "поделе канала фреквенцијског опсега", са инжењерским фокусом на изолацију фреквенцијског опсега и имплементацију филтера.

ТДМближе се усклађује са временском организацијом дигиталних система, са јачом зависношћу од синхронизације, структуре оквира и временских слотова.

ВДМје један од најчешћих приступа проширењу капацитета уоптичке мреже, значајно повећавајући капацитет једног{0}}влакана кроз паралелизам таласних дужина. У стварним оптичким мрежама, уобичајено је комбиновати вишеструке методе мултиплексирања да би се постигли бољи резултати преноса и еволуције.