Por que o NRZ não pode ser usado para sistemas DWDM de alta-velocidade?

 

Em sistemas WDM, à medida que a taxa de sinal por comprimento de onda aumenta de 10 Gb/s para 40 Gb/s e depois para 100 Gb/s e mais,tradicionalA codificação NRZ não é mais aplicável e novos métodos de modulação são necessários para melhorar a eficiência espectral.

Por que o NRZ não pode ser usado para DWDM-de alta velocidade?

O período da transformada de Fourier multiplicado pela frequência angular é igual a 2π. À medida que a taxa do sinal aumenta, o período do pulso diminui, o que significa que a largura espectral aumenta. A largura espectral do sinal aumenta com a taxa do sinal. No entanto, o DWDM possui recursos espectrais limitados.

Simplificando, DWDM significa Dense Wavelength Division Multiplexing. Cada canal de comprimento de onda é como um caminho de sinal, e esses caminhos podem ser amplos, variando de 200 GHz a 50 GHz.

 

 

Cada pessoa é representada por um bit de símbolo, transportando informações em bits. NRZ significa que cada pessoa carrega apenas um bit por vez, e esse bit pode ser 0 ou 1.

Taxas de dados baixas, como 10 Gb/s por comprimento de onda, são como enviar uma mensagem em um ritmo lento.

Se um comprimento de onda atingisse uma taxa de 100 Gb/s, um aumento de dez vezes na velocidade do sinal, isso seria como entregar uma mensagem por correio expresso numa viagem de 600 milhas. Nos filmes, o passageiro da missão de 600 milhas de um mensageiro expresso costumava dizer: "Abra caminho, abra caminho, o decreto imperial chegou..."

Quanto mais rápida for a velocidade, mais amplo será o caminho necessário para permanecer inalterado; a largura espectral do sinal aumenta com a taxa do sinal.

DWDM (Driving{0}}Wide DM) é muito específico em relação à largura da estrada; quanto mais estreita for cada faixa, mais pessoas poderão ser acomodadas.

Isso cria uma contradição:

 

Eleve a capacidade de transmissão óptica

↓

Aumente a taxa-de onda única ou empacote mais ondas densamente

↓

NRZ tradicional

↙ ↘

Aumente a taxa de-onda única, empacote mais ondas densamente,
cada onda carrega mais cada onda carrega menos
frequências necessárias frequências aceitáveis

↓ ↓

Gerar cartas de espectro
(Produzir pentes de frequência)

↓

Fatiamento de espectro

↙ ↘

Reduzir a banda de proteção** **Aumentar a taxa de transmissão

↓

Reduza o espaçamento entre canais

↓

Aumentos na capacidade total de transmissão

 

Por exemplo, na modulação de quatro-fases, há uma modulação de pólo I-à esquerda e uma modulação de pólo-à direita. O pólo I-é 1 ou 0, e o pólo Q-também é 1 ou 0. Este é um bit de sinal, carregando dois bits, cada bit tendo dois estados: 1 ou 0. Portanto, a informação transportada por esta pessoa sempre tem 4 estados (4 fases). Dessa forma, ele ainda se espalha, sem precisar de largura espectral maior, mas aumenta a capacidade de informação.

Em um nível superior, o ombro é um estado de polarização, o braço é um estado de polarização e cada ombro carrega um bit, com estado 1 ou 0; cada braço carrega um bit, também com estado 1 ou 0. Isso ainda resulta em um espalhamento estocástico, sem aumentar a largura espectral, mas aumenta a capacidade total de informação.