מדוע לא ניתן להשתמש ב-NRZ עבור-מערכות DWDM במהירות גבוהה?
Nov 28, 2025|
במערכות WDM, ככל שקצב האות לכל אורך גל גדל מ-10 Gb/s ל-40 Gb/s, ולאחר מכן ל-100 Gb/s ומעלה,מָסוֹרתִיקידוד NRZ אינו ישים עוד, ויש צורך בשיטות אפנון חדשות כדי לשפר את היעילות הספקטרלית.
מדוע לא ניתן להשתמש ב-NRZ עבור-DWDM במהירות גבוהה?
תקופת התמרת פורייה כפולה בתדר הזוויתי שווה ל-2π. ככל שקצב האות עולה, תקופת הדופק מתקצרת, מה שאומר שהרוחב הספקטרלי גדל. הרוחב הספקטרלי של האות גדל עם קצב האות. עם זאת, ל-DWDM יש משאבים ספקטרליים מוגבלים.
במילים פשוטות, DWDM קיצור של Dense Wavelength Division Multiplexing. כל ערוץ אורך גל הוא כמו נתיב אות, והנתיבים הללו יכולים להיות רחבים, ונעים בין 200 גיגה-הרץ ל-50 גיגה-הרץ.
כל אדם מיוצג על ידי סיבית סמל, הנושא מידע בסיביות. NRZ אומר שכל אדם נושא רק ביט אחד בכל פעם, והביט הזה יכול להיות 0 או 1.
קצבי נתונים נמוכים, כמו 10 Gb/s לכל אורך גל, הם כמו שליחת הודעה בקצב נינוח.
אם אורך גל היה מגיע לקצב של 100 Gb/s, עלייה של פי עשרה במהירות האות, זה יהיה כמו העברת הודעה באמצעות שליח אקספרס במסע של 600 מייל. בסרטים, הרוכב בשליחות של שליח אקספרס של 600 מייל היה אומר לעתים קרובות, "פנה דרך, תפנה מקום, הצו הקיסרי הגיע..."
ככל שהמהירות מהירה יותר, כך הנתיב הדרוש לו רחב יותר כדי להישאר בלתי מושפע; הרוחב הספקטרלי של האות גדל עם קצב האות.
DWDM (נהיגה-Wide DM) היא מאוד ספציפית לגבי רוחב הכביש; ככל שכל נתיב צר יותר, כך ניתן לארח יותר אנשים.
זה יוצר סתירה:
הגדל את קיבולת השידור האופטית
↓
הגדל את קצב-גל בודד או ארוז יותר גלים בצפיפות
↓
NRZ מסורתי
↙ ↘
הגדל את קצב-גל בודד, ארוז יותר גלים בצפיפות,
כל גל נושא יותר כל גל נושא פחות
תדרים הדרושים תדרים מקובלים
↓ ↓
צור אותיות ספקטרום
(לייצר מסרקות תדר)
↓
חיתוך ספקטרום
↙ ↘
הקטנת רצועת השמירה** **הגדל את קצב ה-Bud
↓
צמצם את מרווח הערוצים
↓
קיבולת ההולכה הכוללת עולה
לדוגמה, באפנון ארבע-פאזי, יש אפנון I-קוטב בצד שמאל ואפנון Q-קוטב בצד ימין. הקוטב I- הוא או 1 או 0, והקוטב Q- הוא גם 1 או 0. זהו סיביות סימן, הנושאות שני ביטים, שלכל סיביות יש שני מצבים: 1 או 0. אז למידע שנושא אדם זה יש תמיד 4 מצבים (4 פאזות). באופן זה, הוא עדיין מתפשט, מבלי להזדקק ברוחב ספקטרלי רחב יותר, אך יכולת המידע גדלה.
ברמה גבוהה יותר, הכתף היא מצב קיטוב, הזרוע היא מצב קיטוב, וכל כתף נושאת ביט אחד, עם מצב 1 או 0; כל זרוע נושאת ביט אחד, גם עם מצב 1 או 0. זה עדיין גורם לפיזור סטוכסטי, מבלי להגדיל את הרוחב הספקטרלי, אבל זה מגדיל את קיבולת המידע הכוללת.
