เหตุใด NRZ จึงไม่สามารถใช้กับระบบ DWDM ความเร็วสูง-ได้
Nov 28, 2025|
ในระบบ WDM เนื่องจากอัตราสัญญาณต่อความยาวคลื่นเพิ่มขึ้นจาก 10 Gb/s เป็น 40 Gb/s และจากนั้นเป็น 100 Gb/s และสูงกว่าแบบดั้งเดิมการเข้ารหัส NRZ ไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป และจำเป็นต้องมีวิธีการมอดูเลตแบบใหม่เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของสเปกตรัม
เหตุใด NRZ จึงไม่สามารถใช้กับ DWDM ความเร็วสูง-ได้
คาบการแปลงฟูริเยร์คูณด้วยความถี่เชิงมุมเท่ากับ 2π เมื่ออัตราสัญญาณเพิ่มขึ้น ระยะเวลาพัลส์จะสั้นลง ซึ่งหมายความว่าความกว้างของสเปกตรัมจะเพิ่มขึ้น ความกว้างสเปกตรัมของสัญญาณจะเพิ่มขึ้นตามอัตราสัญญาณ อย่างไรก็ตาม DWDM มีทรัพยากรสเปกตรัมที่จำกัด
พูดง่ายๆ ก็คือ DWDM ย่อมาจาก Dense Wavelength Division Multiplexing แต่ละช่องความยาวคลื่นก็เหมือนกับเส้นทางสัญญาณ และเส้นทางเหล่านี้สามารถกว้างได้ตั้งแต่ 200 GHz ถึง 50 GHz
แต่ละคนจะถูกแสดงด้วยบิตสัญลักษณ์ ซึ่งส่งข้อมูลเป็นบิต NRZ หมายความว่าแต่ละคนจะมีเพียงบิตเดียวในแต่ละครั้ง และบิตนี้สามารถเป็น 0 หรือ 1 ก็ได้
อัตราข้อมูลต่ำ เช่น 10 Gb/s ต่อความยาวคลื่น เปรียบเสมือนการส่งข้อความอย่างรวดเร็ว
หากความยาวคลื่นสูงถึงอัตรา 100 Gb/s ความเร็วสัญญาณเพิ่มขึ้นสิบเท่า นั่นก็เหมือนกับการส่งข้อความโดยบริการจัดส่งด่วนในการเดินทางระยะทาง 600 ไมล์ ในภาพยนตร์ ผู้ขับขี่ในภารกิจขนส่งด่วนระยะทาง 600 ไมล์มักจะพูดว่า "หลีกทาง หลีกทาง ราชโองการมาถึงแล้ว..."
ยิ่งความเร็วเร็วขึ้นเท่าไร เส้นทางก็ยิ่งกว้างขึ้นเท่านั้นที่จะไม่ได้รับผลกระทบ ความกว้างสเปกตรัมของสัญญาณจะเพิ่มขึ้นตามอัตราสัญญาณ
DWDM (การขับขี่-Wide DM) ให้ความสำคัญกับความกว้างของถนนเป็นพิเศษ ยิ่งแต่ละเลนแคบเท่าไรก็ยิ่งสามารถรองรับคนได้มากขึ้นเท่านั้น
สิ่งนี้ทำให้เกิดความขัดแย้ง:
ยกระดับความสามารถในการส่งผ่านแสง
↓
เพิ่มอัตราคลื่นเดี่ยว-หรือรวมคลื่นหนาแน่นมากขึ้น
↓
NRZ แบบดั้งเดิม
↙ ↘
เพิ่มอัตราคลื่นเดี่ยว- อัดคลื่นให้หนาแน่นมากขึ้น
แต่ละคลื่นรับภาระมากขึ้น แต่ละคลื่นรับภาระน้อยลง
ความถี่ที่ต้องการ ความถี่ที่ยอมรับได้
↓ ↓
สร้างจดหมายสเปกตรัม
(ผลิตหวีความถี่)
↓
การแบ่งสเปกตรัม
↙ ↘
ลดแถบป้องกัน** **เพิ่มอัตราการรับส่งข้อมูล
↓
ลดระยะห่างของช่อง
↓
ความสามารถในการส่งข้อมูลทั้งหมดเพิ่มขึ้น
ตัวอย่างเช่น ในการมอดูเลตสี่-เฟส มีการมอดูเลตโพล I- ทางด้านซ้าย และมอดูเลชั่นโพล Q- ทางด้านขวา ขั้ว I- อาจเป็น 1 หรือ 0 และขั้ว Q- ก็เป็น 1 หรือ 0 เช่นกัน นี่คือบิตเครื่องหมายซึ่งมีสองบิต แต่ละบิตจะมีสถานะสองสถานะ: 1 หรือ 0 ดังนั้นข้อมูลที่ดำเนินการโดยบุคคลนี้จะมี 4 สถานะเสมอ (4 เฟส) ด้วยวิธีนี้ มันยังคงกระจายออกไปโดยไม่จำเป็นต้องใช้ความกว้างของสเปกตรัมที่กว้างขึ้น แต่ความจุข้อมูลก็เพิ่มขึ้น
ในระดับที่สูงกว่า ไหล่มีสถานะโพลาไรเซชัน แขนมีสถานะโพลาไรเซชัน และไหล่แต่ละข้างมีหนึ่งบิต โดยมีสถานะ 1 หรือ 0 แต่ละแขนจะมีหนึ่งบิต โดยมีสถานะเป็น 1 หรือ 0 ด้วย ซึ่งยังคงส่งผลให้เกิดการกระเจิงแบบสุ่ม โดยไม่เพิ่มความกว้างของสเปกตรัม แต่จะช่วยเพิ่มความจุข้อมูลทั้งหมด
