उच्च गति संचार प्रणालियों के लिए ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्सिंग
परिचय
ऑप्टिकल ट्रांसमिशन ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से सूचनाओं को एक स्थान से दूसरे स्थान तक पहुंचाने के लिए प्रकाश की दालों का उपयोग करता है। प्रकाश विद्युत चुम्बकीय वाहक तरंग में परिवर्तित हो जाता है, जो सूचना को ले जाने के लिए संशोधित होता है क्योंकि प्रकाश एक छोर से दूसरे छोर तक फैलता है। ऑप्टिकल फाइबर के विकास ने दूरसंचार उद्योग में क्रांति ला दी है। ऑप्टिकल फाइबर ने स्थापना के बाद से अन्य ट्रांसमिशन मीडिया जैसे तांबे के तार को बदल दिया है, और मुख्य रूप से तार कोर नेटवर्क के लिए उपयोग किया जाता है। आज, ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग नई उच्च गति संचार प्रणालियों को विकसित करने के लिए किया गया है जो प्रकाश दालों के रूप में सूचना प्रसारित करते हैं, उदाहरण ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग करके मल्टीप्लेक्सर्स / डिमुलिप्लेक्सर्स हैं।
मल्टीप्लेक्सिंग क्या है?
मल्टीप्लेक्स (Mux) हार्डवेयर घटक है जो ट्रांसमिशन के एक लाइन में कई एनालॉग या डिजिटल इनपुट सिग्नल को जोड़ती है। और रिसीवर के अंत में, मल्टीप्लेक्स को DeMultiplexer (DeMux) के रूप में जाना जाता है-मल्टीप्लेक्सर्स का रिवर्स फ़ंक्शन। इसलिए मल्टीप्लेक्सिंग दो या दो से अधिक इनपुट सिग्नल को एक ही ट्रांसमिशन में मिलाने की प्रक्रिया है। रिसीवर के अंत में, संयुक्त सिग्नल अलग-अलग सिग्नल में अलग हो जाते हैं। मल्टीप्लेक्सिंग बैंडविड्थ के दक्षता उपयोग को बढ़ाता है। यहां एक आंकड़ा है जो ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्सिंग / डीमुल्टिप्लेक्सिंग के सिद्धांत को दर्शाता है।
एक ही फाइबर लिंक पर मल्टीप्लेक्स और डेमल्टीप्लेक्स विभिन्न तरंग दैर्ध्य के लिए ऑप्टिकल मक्स और डीमक्स की आवश्यकता होती है। प्रत्येक विशिष्ट I / O का उपयोग एकल तरंग दैर्ध्य के लिए किया जाएगा। एक ऑप्टिकल फिल्टर सिस्टम Mux और DeMux दोनों के रूप में कार्य कर सकता है। ऑप्टिकल मक्स और डीमक्स मूल रूप से निष्क्रिय ऑप्टिकल फिल्टर सिस्टम हैं, जो परिवहन प्रणाली (आमतौर पर ऑप्टिकल फाइबर) के अंदर और बाहर विशिष्ट तरंग दैर्ध्य को संसाधित करने के लिए व्यवस्थित होते हैं। तरंग दैर्ध्य को फ़िल्टर करने की प्रक्रिया प्रिज़्म , थिन फ़िल्म फ़िल्टर (TFF) , और डाइक्रिक फ़िल्टर या हस्तक्षेप फ़िल्टर का उपयोग करके की जा सकती है। फ़िल्टरिंग सामग्री का उपयोग प्रकाश की एकल तरंग दैर्ध्य को चुनने के लिए किया जाता है, लेकिन अन्य सभी को पारदर्शी रूप से पास करते हैं। प्रत्येक फिल्टर को एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के लिए ट्यून किया जाता है।
ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्स के घटक
आम तौर पर, एक ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्स में कंबाइनर , टैप कप्लर्स (ऐड / ड्रॉप), फिल्टर्स (प्रिज्म, पतली फिल्म या डाइक्रिक), स्प्लिटर और ऑप्टिकल फाइबर होते हैं । यहां एक आंकड़ा है जो एक सामान्य ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्सर की संरचना को दर्शाता है।
ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक
ऑप्टिकल ऑप्टिकल डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (ओटीडीएम), वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (डब्ल्यूडीएम), और कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (सीडीएम): एक ऑप्टिकल फाइबर लिंक पर मल्टीप्लेक्सिंग लाइट सिग्नल में मुख्य रूप से तीन अलग-अलग तकनीक हैं।
OTDM : समय में तरंगदैर्ध्य को अलग करना।
WDM : प्रत्येक चैनल को एक अद्वितीय वाहक आवृत्ति सौंपी जाती है; लगभग 50GHz का चैनल रिक्ति; इसमें मोटे WDM (CWDM) और डेंस WDM (DWDM) शामिल हैं।
CWDM : DWDM की तुलना में व्यापक चैनल रिक्ति द्वारा विशेषता।
DWDM : बहुत अधिक संकीर्ण चैनल रिक्ति का उपयोग करता है, इसलिए, कई अधिक तरंग दैर्ध्य का समर्थन किया जाता है।
सीडीएम : माइक्रोवेव ट्रांसमिशन में भी इस्तेमाल किया जाता है; प्रत्येक तरंग दैर्ध्य के स्पेक्ट्रम को एक अद्वितीय प्रसार कोड सौंपा गया है; चैनल समय और आवृत्ति डोमेन दोनों में ओवरलैप करते हैं लेकिन कोड प्रत्येक तरंग दैर्ध्य को निर्देशित करता है।
अनुप्रयोगों
दूरसंचार में प्रमुख दुर्लभ संसाधन बैंडविड्थ है - उपयोगकर्ता अधिक उच्च दर पर संचारित करना चाहते हैं और सेवा प्रदाता अधिक सेवाएं प्रदान करना चाहते हैं, इसलिए, तेज और अधिक विश्वसनीय उच्च गति प्रणाली की आवश्यकता है।
हार्डवेयर की लागत को कम करना, स्थान ए से स्थान बी तक कई संकेतों को संयोजित करने और संचारित करने के लिए एक मल्टीप्लेक्सिंग सिस्टम का उपयोग किया जा सकता है।
प्रत्येक तरंग दैर्ध्य, λ, कई संकेतों को ले जा सकता है।
Mux / DeMux दूरसंचार में सिग्नल के ऑप्टिकल स्विचिंग और सिग्नल प्रोसेसिंग और ट्रांसमिशन के अन्य क्षेत्र में काम करता है।
भविष्य की अगली पीढ़ी का इंटरनेट।
लाभ
उच्च डेटा दर और थ्रूपुट: ऑप्टिकल ट्रांसमिशन में संभव डेटा दरें आमतौर पर प्रत्येक तरंग दैर्ध्य पर Gbps में होती हैं; विभिन्न तरंग दैर्ध्य के संयोजन का अर्थ है एक एकल संचार प्रणालियों में अधिक थ्रूपुट।
कम क्षीणन: ऑप्टिकल संचार में अन्य परिवहन प्रणाली की तुलना में कम क्षीणन होता है।
कम प्रसार देरी।
अधिक सेवाओं की पेशकश की।
निवेश पर लाभ बढ़ाएँ (ROI)
कम बिट त्रुटि दर (BER)
कमियों
फाइबर आउटपुट हानि और फैलाव: सिग्नल को फाइबर के नुकसान से देखा जाता है और फाइबर फैलाव द्वारा विकृत किया जाता है, फिर स्वच्छ प्रयोजनों को ठीक करने के लिए पुनर्योजी की आवश्यकता होती है।
ऑप्टिकल ट्रांसमिशन सिस्टम (सभी-ऑप्टिकल नेटवर्क प्राप्त करना) की समान संचरण दर पर प्राप्त करने के लिए वर्तमान ग्राहक परिसर उपकरण (सीपीई) की अक्षमता।
ऑप्टिकल-टू-इलेक्ट्रिकल रूपांतरण ओवरहेड: ऑप्टिकल सिग्नल को फोटो-डिटेक्टर का उपयोग करके इलेक्ट्रिकल सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है, स्विच किया जाता है और ऑप्टिकल में परिवर्तित किया जाता है। ऑप्टिकल / इलेक्ट्रिकल / ऑप्टिकल रूपांतरण अनावश्यक समय की देरी और बिजली हानि का परिचय देते हैं। एंड-टू-एंड ऑप्टिकल ट्रांसमिशन बेहतर होगा।
भविष्य का कार्य
ऑप्टिकल अंत उपयोगकर्ता उपकरण में अनुसंधान: मोबाइल फोन, पीसी, और अन्य हैंडहेल्ड डिवाइस ऑप्टिकल दर पर प्राप्त करने और संचारित करते हैं।
अटैच्ड सिग्नल का तेजी से उत्थान।
फाइबर फैलाव के परिणामस्वरूप कम विकृति।
एंड-टू-एंड ऑप्टिकल घटक: ऑप्टिकल-टू-इलेक्ट्रिकल कनवर्टर और वाइस वर्सा की आवश्यकता को समाप्त करना।
निष्कर्ष
जबकि ऑप्टिकल ट्रांसमिशन अन्य ट्रांसमिशन मीडिया की तुलना में कम क्षीणन और लंबी दूरी की संचरण प्रोफ़ाइल के कारण बेहतर है, ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्सिंग एक एकल फाइबर लिंक का उपयोग करके कई संकेतों को परिवहन करके सिग्नल प्रोसेसिंग और ट्रांसमिशन में उपयोगी है। चूंकि इंटरनेट के विकास के लिए अधिक से अधिक थ्रूपुट प्राप्त करने के लिए फाइबर ऑप्टिक ट्रांसमिशन की आवश्यकता होती है, ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्सिंग इमेज प्रोसेसिंग और स्कैनिंग एप्लिकेशन में भी उपयोगी है।
