Тобж уақыттық тығыздау әдісі

Уақыттық тығыздау технологиясы (мультиплексорлау) бірнеше кіріс төменгі жиілікті ақпараттық немесе компонентті ағындарды бір жоғары жиілікті құрама ағынға біріктіруді көздейді. Кіріс ағындар кезекпен, оларға бөлінген қысқа уақыт аралықтарында (тайм-слоттарда), жоғары жиілікті тасымалдаушыларды модуляциялайды, олар периодты түрде қайталанып отырады. Мультиплексор байланыс арнасының бір жағында барлық көздерден деректерді жинап, оларды сәйкес тайм-слот бойында талшықпен береді. Демультиплексор байланыс арнасының басқа жағында тайм-слоттарды бөледі, деректерді есептеп, оларды сәйкес тұтынушыларға шығыс ағындар түрінде береді.

Біріктіру электрлік немесе оптикалық сигналдың деңгейінде іске асуы мүмкін. Электр сигналының деңгейіндегі уақыттық тығыздау 15.1 суретте көрсетілген, мұнда келесі белгілеу қолданылған: - көп арналы электр сигналын ұсынатын, компонентті ақпараттық ағын көздері; MUX - уақыттық мультиплексор, ол, топтық электр сигналын құру барысында белгілі бір уақыттық интервалға компонентті көп арналы электр сигналдарын кезекпен жалпы оптикалық бергішке (ОБер) қосады; ОТ - оптикалық талшық; ОҚаб – оптикалық қабылдағыш, ол оптикалық сигналды N компонентті көп арналы электр сигналынан тұратын топтық электр сигналын оптикалық сигналға түрлендіреді; DMUX - уақыттық демультплексор, ол қабылданған компонентті көп арналы электр сигналын сәйкес қабылдағыштарға таратады.

15.1 – сурет. Электр сигналының деңгейінде уақыттық мультиплексорлау

Мультиплексор және демультиплексор синхронды жұмыс істеуі тиіс.

Оптикалық сигналдар деңгейіндегі уақыттық мультиплексорлау (тығыздау) сұлбасы 15.2 суретте көрсетілген, бұл жерде келесі белгілеулер қолданылған: компонентті ақпараттық ағындардың (оптикалық сигналдарға түрлендірілген, көп арналы электрлі аналогты немесе цифрлық сигналдар) ОБер_1…N – оптикалық бергіштері; OMUX - оптикалық мультиплексор, ол оптикалық сигналдың әр ОБер кідірісін қамтамасыз етеді, және N көп арналы оптикалық сигналдарды топтық оптикалық ағынға біріктіріп, оны оптикалық талшыққа (ОТ) бағыттайды; ODMUX - оптикалық демультиплексор, қабылдауда кері түрлендірулерді іске асырады.

15.2 – сурет. Оптикалық сигнал деңгейінде уақыттық мультиплексорлау

Уақыттық мультиплексорлауда, электр сигналының деңгейінде болсын, оптикалық сигналдың деңгейінде болсын, қысқа (наносекундтық) жарықтық импульстерді беруді талап етеді. Бірақ субнаносекундтық импульстерді беру ТОБЖ оптикалық бергіштерінің және қабылдағыштарының оптоэлектронды компоненттерінің жылдам жұмысм істеуіне төтенше жлоғары талаптар қояды. Бұдан басқа оптикалық тракттардың беру жылдамдығы немесе кең жолақтылығы ОТ дисперсиялық қасиетымен шектеледі.

TDM технологияларын қолдану ТОБЖ өткізу мүмкіндіктерін 10 Гбит/с шейін өсіруге мүмкіндік берді. 10 Гбит/с жылдамдықты желілер бастапқыда қолданылған 2,5 Гбит/с жылдамдықты TDM жүйелерін біртіндеп алмастырады. 10 Гбит/с беру жылдамдығы TDM типті жүйелердің екі түрін анықтайды. Бұдан жоғары жылдамдық опикалық талшықтың негізгі сипаттамалары (поляризациялық модалық дисперсия, хроматтық дисперсия) беру сапасына әсер етеді және олар байланыс жүйесін әзірлеуде ескерілуі тиіс.

Бұл қазіргі кезде беру жылдамдығы 40 Гбит/с жететін TDM жүйелерін әзірлеуде маңызды кедергі болып отыр. Бұдан басқа жылдамдықты одан ары өсіру үшін лазерлік сәулелендірудің жаңа әдістері талап етіледі, бұл қабылдау – беру жабдықтарының күрделенуіне және бағасының қымбаттауына әкеледі.

TDM технологияларының көмегімен беру жылдамдығын ары қарай өсіру күрделі және қымбат тұратын электронды компоненттерді енгізуді және әзірлеуді талап етеді, бұдан басқа аса жоғары жиіліктерде мультиплексорлау және демультиплексорлау кезінде синхрондау дәлдігіне талаптар қатаңдатылады.

Аса қашық байланыстың болашақты технологияларының бірі деректерді солитонды беру. Солитон – бұл жарықтық импульстің айрықша түрі, ол белгілі бір ортада таралуда, және – оптикалық талшықпен таралуда, өзінің формасын жоғалтпайды. Солитонды бірдей аралық сайын күшейткенде, теориялық тұрғыдан, ол қандай қашықтыққа болса да тарала береді. Бұл солитон таралатын, ортаның сыну көрсеткішін сигнал қуатына байланысты өзгереді. Сигнал қуаты аз болғанда бұл өзгерісті елеусіз қалдыруға болады. Сигнал қуаты үлкен болғанда, солитон парметрлері айырқша тұрақты болады. Солитонның таралу қашықтығы сигналдың талшықтағы өшулігіне қарамастан, бұл технология үлкен қуатты сигналдарды үлкен қашықтыққа беруде қолданылуы мүмкін. Сигналдардың солитонды берілуінде нольге қайтатын кодалау қолданылады.