Teknik Multiplexing Transmisi Serat Optik
Dalam komunikasi serat optik, multiplexing dianggap sebagai sarana utama untuk perluasan teknik jaringan serat yang ada. Karena data optik dapat dibawa dengan menggunakan dimensi fisik yang berbeda, seperti waktu, frekuensi, ruang, polaritas, dll., Teknik multiplexing yang berbeda dimungkinkan untuk digunakan dalam meningkatkan daya dukung data serat optik tunggal. Saat ini beberapa teknik multiplexing sudah digunakan dalam kemajuan inovasi optik, dan beberapa pendekatan dianggap berpotensi untuk membawa lebih banyak perbaikan dalam mempercepat lebih banyak informasi. Artikel ini akan membahas dua teknik utama multiplexing - wavelength division multiplexing (WDM) dan optical time division multiplexing (OTDM) - dalam teknik yang digunakan, dan potensi multiplexing - multiplexing pembagian ruang (SDM) dan multiplexing pembagian subcarrier - yang belum banyak digunakan dalam komunikasi optik.
Teknik Multiplexing Saat Ini Digunakan
Saat ini teknologi multiplexing telah menggunakan banyak dimensi untuk meningkatkan kapasitas sistem transmisi optik pada bandwidth tetap. Dua metode utama adalah WDM dan OTDM.
Multiplexing Divisi Panjang Gelombang
WDM adalah salah satu teknik multiplexing yang meningkatkan bandwidth dengan multiplexing berbagai sinyal pembawa optik ke serat optik tunggal dengan menggunakan panjang gelombang yang berbeda. Setiap sinyal pada panjang gelombang WDM tidak tergantung pada protokol dan kecepatan apa pun. Teknologi WDM memungkinkan komunikasi dua arah secara bersamaan melalui satu serat optik. Fondasi WDM menyederhanakan jaringan menjadi jaringan serat optik virtual tunggal alih-alih menggunakan berbagai bentuk sinyal dengan serat dan layanan yang berbeda. Dengan cara ini WDM meningkatkan bandwidth dan menurunkan biaya jaringan dengan mengurangi serat yang dibutuhkan. Ada dua pola panjang gelombang yang berbeda dari sistem WDM, kasar (CWDM) dan padat (DWDM). CWDM dan DWDM didasarkan pada konsep yang sama menggunakan beberapa panjang gelombang cahaya pada serat tunggal, tetapi berbeda dalam jarak dari panjang gelombang, jumlah saluran, dan kemampuan untuk memperkuat sinyal multiplexing di ruang optik. Dalam sistem WDM, sinyal optik yang berbeda digabungkan (multiplexing) bersama-sama di satu ujung serat optik dan dipisahkan (demultiplexed) menjadi saluran yang berbeda di ujung lainnya.
WDM pembawa optik sering dianggap sebagai teknik analog dari pembagian frekuensi, yang biasanya berlaku untuk pembawa radio. Namun, tidak ada perbedaan mendasar antara mereka karena mereka mengomunikasikan informasi yang sama.
Multiplexing Divisi Waktu Optik
OTDM adalah teknik multiplexing yang pada dasarnya menggandakan sejumlah saluran optik bit rate rendah dalam domain waktu. Beberapa saluran optik kecepatan rendah digandakan menjadi periode jam listrik tetap, sehingga meningkatkan kecepatan transmisi. Setiap sinyal ditransmisikan melalui saluran komunikasi tunggal dengan membagi kerangka waktu menjadi slot - satu slot untuk setiap sinyal pesan. Berdasarkan waktu, setiap saluran kecepatan rendah dialokasikan ke posisi tertentu, di mana ia bekerja dalam mode yang disinkronkan. Dengan kata lain, multiplexer dan demultiplexer disinkronisasi tepat waktu dan secara bersamaan beralih ke saluran berikutnya.
Biasanya lebar pulsa optik diperpendek untuk menambah lebih banyak saluran dalam periode jam tetap. Selain itu, lebar pulsa yang diperpendek dapat mengurangi crosstalk antara saluran karena lebih banyak ruang tersisa dalam bit rate. Namun, lebar pulsa pendek menghasilkan dispersi berat karena jarak tempuh meningkat. Oleh karena itu, teknik kompensasi pulsa dan dispersi kemiringan transformasi terbatas perlu digunakan untuk mengurangi efek dispersi pada OTDM.
Potensi Teknik Multiplexing di Masa Depan
Meskipun dua teknik multiplexing di atas telah digunakan dalam komunikasi optik untuk mengoptimalkan kinerja serat optik, masih ada keterbatasan teknologi saat ini dan dengan permintaan data yang terus meningkat, diperlukan teknik multiplexing baru.
Multiplexing Divisi Ruang
SDM adalah teknologi yang memanfaatkan dimensi spasial untuk memberikan aliran data yang berbeda secara simultan dengan menciptakan saluran spasial paralel. Teknologi ini biasa digunakan dalam sistem multi-input multi-output (MIMO). MIMO menggabungkan setidaknya dua antena di sisi pemancar dan setidaknya dua antena di sisi penerima. Dan pemrosesan sinyal MIMO sudah banyak digunakan dalam sistem transmisi optik koheren saat ini dengan multiplexing divisi polarisasi (PDM) di atas serat mode tunggal standar. Dipercaya bahwa dengan mengadopsi strategi menggunakan serat multi-core dan mode mutil, dimungkinkan untuk mencapai jarak transmisi jarak jauh dan kecepatan data kecepatan tinggi dengan SDM kepadatan tinggi.
Kesimpulan
Di antara semua teknologi multiplexing, WDM adalah yang paling banyak digunakan dalam komunikasi optik. Karena teknik multiplexing yang berbeda memiliki keterbatasan dalam beberapa aspek, biasanya disarankan untuk menggunakan lebih dari satu teknik di jaringan serat optik untuk mendapatkan kinerja transmisi terbaik.
