1 डब्ल्यूडीएम तकनीक
वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) सूचना संप्रेषित करने के लिए एक ही ऑप्टिकल फाइबर में विभिन्न ऑप्टिकल चैनलों के माध्यम से दो या अधिक ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य संकेतों को प्रसारित करने की तकनीक को संदर्भित करता है। WDM में फ़्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (FDM) और वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग शामिल हैं। संक्षेप में, ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (FDM) तकनीक और WDM तकनीकों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है क्योंकि प्रकाश तरंगें विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम का हिस्सा हैं, एक-से-एक पत्राचार प्रकाश की आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य है। आमतौर पर यह भी समझा जा सकता है कि ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी के सबडिवीज़न को संदर्भित करता है, जहाँ ऑप्टिकल चैनल सघन रूप से भरे होते हैं। ऑप्टिकल वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी के मोटे डिवीजन को संदर्भित करता है, जहां ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्स फाइबर की विभिन्न खिड़कियों में भी दूर होते हैं।
ऑप्टिकल वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग आमतौर पर फाइबर के दो सिरों पर क्रमशः वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सर्स और डीमुल्टिप्लेक्सर्स (जिसे संयुक्त / स्प्लिटर के रूप में भी जाना जाता है) पर लागू किया जाता है, ताकि विभिन्न ऑप्टिकल तरंगों के युग्मन और पृथक्करण को प्राप्त किया जा सके। इन दोनों उपकरणों के सिद्धांत समान हैं। मुख्य प्रकार के ऑप्टिकल वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सर्स में फ्यूज्ड बायोनिक टेंपर टाइप, डाइइलेक्ट्रिक फिल्म टाइप, ग्रेटिंग टाइप और फ्लैट टाइप शामिल हैं। प्राथमिक प्रदर्शन संकेतक सम्मिलन हानि और अलगाव की डिग्री। सम्मिलन हानि ऑप्टिकल लिंक में तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग उपकरण के उपयोग के कारण ऑप्टिकल लिंक हानि में वृद्धि को संदर्भित करती है। जब तरंग दैर्ध्य 11 और l2 एक ही फाइबर के माध्यम से प्रेषित होते हैं, तो डीमुल्टिप्लेक्सर तरंग दैर्ध्य l2 शक्ति के इनपुट अंत और तरंग दैर्ध्य 11 मिश्रित के लिए बहुसंकेतक के आउटपुट अंत के बीच अंतर को अलगाव डिग्री कहा जाता है। ऑप्टिकल वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग की तकनीकी विशेषताएं और फायदे इस प्रकार हैं:
1.1 फाइबर की संचरण क्षमता को बढ़ाने के लिए ऑप्टिकल फाइबर के लो-लॉस बैंड का पूरा उपयोग करें, ताकि सूचना प्रसारित करने के लिए फाइबर की भौतिक सीमा कई गुना दोगुनी हो जाए। वर्तमान में, हम ऑप्टिकल फाइबर (1310nm-1550nm) के कम-नुकसान वाले स्पेक्ट्रम के केवल एक बहुत छोटे हिस्से का उपयोग कर रहे हैं, WDM 25THz के बारे में सिंगल-मोड फाइबर के विशाल बैंडविड्थ का पूर्ण उपयोग कर सकता है, जिससे पर्याप्त ट्रांसमिशन बैंडविड्थ सुनिश्चित हो सके।
1.2 एक ही ऑप्टिकल फाइबर में दो या दो से अधिक गैर-तुल्यकालिक संकेतों को प्रसारित करने की क्षमता डिजिटल और एनालॉग संकेतों की अनुकूलता के लिए अनुकूल है, जो डेटा दर और मॉड्यूलेशन से स्वतंत्र है। यह लाइन के बीच में चैनलों को हटाने या जोड़ने के लिए लचीलापन भी प्रदान करता है।
1.3 निर्मित फाइबर ऑप्टिक सिस्टम के लिए, विशेष रूप से शुरुआती चरणों में फाइबर ऑप्टिक केबल के कोर की एक छोटी संख्या के साथ, जब तक कि मूल प्रणाली में पावर मार्जिन होता है, तब तक कई एक तरफा सिग्नल प्राप्त करने की क्षमता में वृद्धि हो सकती है या मजबूत लचीलेपन के साथ, मूल प्रणाली में बड़े बदलाव के बिना दो-तरफा सिग्नल ट्रांसमिशन।
1.4 ऑप्टिकल फाइबर के उपयोग में महत्वपूर्ण कमी के कारण, निर्माण लागत बहुत कम हो गई है, और फाइबर की कम संख्या के कारण, विफलता के मामले में इसे जल्दी और आसानी से ठीक किया जा सकता है।
1.5 सक्रिय ऑप्टिकल उपकरण की साझा प्रकृति कई सिग्नल ट्रांसमिशन या नई सेवाओं को जोड़ने की लागत को कम करती है।
1.6 सिस्टम में सक्रिय उपकरण काफी कम हो गए हैं, जिससे सिस्टम की विश्वसनीयता में सुधार हुआ है। वर्तमान में, बहु-वाहक ऑप्टिकल WDM ऑप्टिकल ट्रांसमीटर, ऑप्टिकल रिसीवर और अन्य उपकरण जैसे उपकरणों की उच्च आवश्यकताओं और तकनीकी जटिलता के कारण, WDM का वास्तविक अनुप्रयोग व्यापक नहीं है। इसके अतिरिक्त, पारंपरिक प्रसारण टेलीविजन प्रसारण सेवाओं को मल्टी-कोर फाइबर ऑप्टिक केबल उपयोग की विशेष कमी का सामना नहीं करना पड़ा है। हालांकि, एकीकृत केबल टेलीविजन सेवाओं के विकास के साथ, नेटवर्क बैंडविड्थ की बढ़ती मांग, विभिन्न प्रकार की चुनिंदा सेवाओं का कार्यान्वयन, नेटवर्क उन्नयन की आर्थिक लागत, CATV ट्रांसमिशन सिस्टम में WDM की विशेषताएं और लाभ धीरे-धीरे उभर रहे हैं। यह इसके आवेदन के लिए व्यापक संभावनाओं को प्रदर्शित करता है और सीएटीवी नेटवर्क के विकास पैटर्न को भी प्रभावित कर सकता है।
2 प्रौद्योगिकी सिद्धांत
एनालॉग वाहक संचार प्रणालियों में, फ्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग आमतौर पर सिस्टम की ट्रांसमिशन क्षमता को बढ़ाने के लिए किया जाता है, जिससे केबल के बैंडविड्थ संसाधनों का पूरा उपयोग होता है। इसका मतलब है कि एक ही केबल पर एक साथ कई चैनलों से सिग्नल प्रसारित किए जाते हैं, और प्राप्त करने वाले अंत में, प्रत्येक वाहक के आवृत्ति अंतर के आधार पर बैंडपास फ़िल्टर का उपयोग करके प्रत्येक चैनल के सिग्नल को फ़िल्टर किया जा सकता है। इसी तरह, ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणाली का उपयोग सिस्टम की संचरण क्षमता में सुधार के लिए ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग विधि में भी किया जा सकता है। इसमें प्रत्येक सिग्नल के ऑप्टिकल कैरियर को अलग करने के लिए रिसीविंग एंड पर एक डीमुल्टिप्लेक्सर (ऑप्टिकल बैंडपास फिल्टर के बराबर) का उपयोग करना शामिल है। WDM तकनीक प्रत्येक चैनल की विभिन्न आवृत्तियों (या तरंग दैर्ध्य) के अनुसार एकल-मोड फाइबर के कम-नुकसान वाले क्षेत्र में विशाल बैंडविड्थ संसाधनों का पूर्ण उपयोग करने के लिए है, फाइबर की कम-नुकसान वाली खिड़की को कई में विभाजित किया जा सकता है। चैनल, सिग्नल के वाहक के रूप में प्रकाश तरंग। ट्रांसमीटर के अंत में, WDM (कॉम्बिनेर) को विभिन्न तरंग दैर्ध्य के सिग्नल वाहक को ट्रांसमिशन के लिए एक फाइबर में मर्ज करने के लिए नियोजित किया जाता है। प्राप्त अंत में, तरंगदैर्घ्य विभाजन मल्टीप्लेक्सर्स (स्प्लिटर) का उपयोग विभिन्न संकेतों को ले जाने वाले विभिन्न तरंग दैर्ध्य के इन ऑप्टिकल वाहकों को अलग करने के लिए किया जाता है। चूंकि विभिन्न तरंग दैर्ध्य के ऑप्टिकल वाहक संकेतों को एक दूसरे से स्वतंत्र माना जा सकता है (जब फाइबर गैर-रैखिकता को ध्यान में नहीं रखा जाता है), ऑप्टिकल संकेतों के बहुसंकेतन को एक ही फाइबर में प्राप्त किया जा सकता है। दो दिशाओं में विभिन्न तरंग दैर्ध्य में संकेतों को प्रसारित करके द्विदिश संचरण प्राप्त किया जा सकता है। वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सर के आधार पर, मल्टीप्लेक्स किए जा सकने वाले वेवलेंथ की संख्या दो से लेकर कई दर्जन तक भिन्न हो सकती है। आम तौर पर, वाणिज्यिक प्रणालियां 8 और 16 तरंग दैर्ध्य के साथ उपलब्ध होती हैं, जो ऑप्टिकल वाहक तरंग दैर्ध्य के बीच अनुमत रिक्ति पर निर्भर करती हैं।
WDM अनिवार्य रूप से एक आवृत्ति विभाजन बहुसंकेतन (FDM) तकनीक है जो ऑप्टिकल आवृत्ति पर लागू होती है। दशकों से चीन में लागू ट्रांसमिशन तकनीक के परिप्रेक्ष्य से, प्रगति ने FDM-TDM-TDM FDM के मार्ग का अनुसरण किया। एनालॉग ट्रांसमिशन के शुरुआती चरण में, इलेक्ट्रिक डोमेन में FDM एनालॉग तकनीक के साथ समाक्षीय केबल का उपयोग किया गया था, जहां प्रत्येक वॉयस सिग्नल में 4KHz की बैंडविड्थ थी और ट्रांसमिशन माध्यम के बैंडविड्थ (जैसे समाक्षीय केबल) के एक हिस्से पर कब्जा कर लिया था। PDH और SDH सिस्टम फाइबर पर TDM बेसबैंड डिजिटल सिग्नल प्रसारित करते हैं, जिसमें प्रत्येक वॉयस सिग्नल की दर 64kb/s होती है; दूसरी ओर WDM तकनीक, फाइबर ऑप्टिक्स के लिए फ़्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक है, 16 (8) × 2.5Gb/s WDM सिस्टम ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी FDM एनालॉग तकनीक को इलेक्ट्रिकल फ़्रीक्वेंसी TDM डिजिटल तकनीक के साथ जोड़ती है।
WDM अनिवार्य रूप से एक ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग FDM तकनीक है, जहाँ फ़्रीक्वेंसी डोमेन को विभाजित करके प्रत्येक वेवलेंथ चैनल को महसूस किया जाता है। प्रत्येक तरंग दैर्ध्य चैनल फाइबर बैंडविड्थ के एक हिस्से पर कब्जा कर लेता है, जो समाक्षीय केबल के साथ उपयोग की जाने वाली पिछली एफडीएम तकनीक से अलग है।
2.1 ट्रांसमिशन माध्यम अलग है, WDM सिस्टम ऑप्टिकल सिग्नल पर फ्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग करता है, जबकि कोएक्सियल सिस्टम इलेक्ट्रिकल सिग्नल पर फ्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग करता है।
2.2 प्रत्येक पथ पर, समाक्षीय केबल सिस्टम 4KHz वॉयस सिग्नल के एनालॉग सिग्नल को प्रसारित करता है, जबकि WDM सिस्टम वर्तमान में प्रत्येक वेवलेंथ चैनल पर SDH2.5Gb/s या उच्च-गति डिजिटल सिस्टम जैसे डिजिटल सिग्नल प्रसारित करता है।
