DWDM MUX/DEMUXのビット誤り率はどれくらいですか？

DWDM MUX DEMUX 製品のサプライヤーとして、私はこれらのデバイスのビット誤り率 (BER) についてお客様からの問い合わせによく遭遇します。このブログでは、DWDM MUX DEMUX の文脈におけるビット エラー レートの概念と、光通信分野におけるその重要性について詳しく説明します。

ビット - エラー率について

ビットエラー率は、デジタル通信における基本的な指標です。これは、指定された数の送信ビット内で発生するビット エラーの数の比率を表します。簡単に言うと、データの一部が誤って受信される頻度を示します。たとえば、$10^{-9}$ の BER は、平均して、送信される 10 億ビットごとに 1 ビットのエラーが発生することを意味します。 BER が低いほど、送信プロセス中に発生するエラーが少ないため、通信チャネルの信頼性が高いことを示します。

DWDM MUX DEMUX: 概要

DWDM MUX DEMUX の BER について説明する前に、これらのデバイスが何であるかを理解することが重要です。 DWDM は Dense Wavelength Division Multiplexing の略で、異なる波長の複数の光信号を結合 (多重化) し、1 本の光ファイバーで伝送できるようにする技術です。 DWDM MUX DEMUXDWDM マルチプレクサ デマルチプレクサは DWDM システムの重要なコンポーネントです。マルチプレクサ (MUX) は、異なる波長の複数の入力信号を 1 本のファイバに結合し、デマルチプレクサ (DEMUX) は、これらの結合された信号を受信側で個別の波長に分離します。

ビットに影響を与える要因 - DWDM MUX DEMUX のエラー率

光信号対雑音比 (OSNR)

DWDM MUX DEMUX の BER に影響を与える最も重要な要素の 1 つは、光信号対雑音比です。 OSNR は、特定の帯域幅内の光信号パワーとノイズ パワーの比です。 OSNR が高いということは、信号がノイズに対して強いことを意味し、一般に BER が低くなります。 DWDM システムでは、長距離にわたって光信号を増強するために使用されるエルビウム添加ファイバ増幅器 (EDFA) の増幅器自然放出 (ASE) など、さまざまな発生源からノイズが侵入する可能性があります。

OSNR が低すぎる場合、ノイズが光信号に干渉し、受信機でビット エラーが発生する可能性があります。たとえば、OSNR が特定の DWDM チャネルの推奨レベルを下回るシステムでは、受信機が受信ビットを誤って解釈し、BER の増加につながる可能性があります。

波長分散

波長分散は、DWDM MUX DEMUX の BER に影響を与えるもう 1 つの重要な要素です。これは、異なる波長の光が光ファイバー内をわずかに異なる速度で移動するために発生します。長いファイバ距離では、この速度差により光パルスが拡散し、シンボル間干渉 (ISI) が発生する可能性があります。 ISI は、光信号内のシンボル (ビット) が重複し始め、受信機がシンボル (ビット) を正確に区別することが困難になることを意味します。

波長分散が適切に補償されていない場合、BER が大幅に増加する可能性があります。たとえば、多数のチャネルを備えた高速 DWDM システムでは、少量の波長分散でも長距離にわたって蓄積して信号品質を劣化させ、ビット エラーが増加する可能性があります。

偏波モード分散 (PMD)

偏波モード分散は、光信号の 2 つの偏波モードがファイバ内を異なる速度で伝わる現象です。この速度の違いにより、光パルスが 2 つの異なるパルスに分割される可能性があり、ISI や BER の増加につながる可能性があります。

PMD はランダムで時間とともに変化する現象であるため、波長分散に比べて対処が難しい問題です。 DWDM MUX DEMUX システムでは、特にパルス歪みに対する許容度が非常に低い高ビット レート システムでは、PMD によって個々のチャネルのパフォーマンスが低下する可能性があります。

DWDM MUX DEMUX のビット - エラー率の測定

DWDM MUX DEMUX の BER を正確に測定するには、通常、専用のテスト装置が使用されます。一般的な方法の 1 つは、ビット誤り率テスター (BERT) を使用することです。 BERT はデジタル ビットの既知のパターンを生成し、DWDM MUX DEMUX システムを通じて送信します。受信側で、BERT は受信したパターンと元のパターンを比較し、ビット エラーの数をカウントします。

通常、テスト セットアップには、光送信機、DWDM MUX DEMUX デバイス、光ファイバー リンク (増幅器を含む場合がある)、および BERT に接続された光受信機が含まれます。信号パワー、波長、変調形式などの入力パラメータを変更することにより、DWDM MUX DEMUX の BER パフォーマンスをさまざまな動作条件下で特性評価できます。

低ビットの重要性 - DWDM MUX DEMUX におけるエラー率

最新の光通信ネットワークでは、低い BER が最も重要です。高速データセンター、長距離通信、ビデオストリーミングサービスなどのアプリケーションでは、送信されるデータの整合性が非常に重要です。 BER が高いと、データの破損、再送信が発生し、システム全体のパフォーマンスが大幅に低下する可能性があります。

DWDM MUX DEMUX システムでは、BER が低いため、複数のチャネルが相互に干渉することなく確実に動作できます。 DWDM システムのチャネル数が増加し続け、各チャネルのビット レートが高くなっているため、これは特に重要です。たとえば、100 Gbps DWDM システムでは、BER がわずかに増加しただけでも、多数のビットの損失または破損が発生する可能性があり、エンド ユーザー エクスペリエンスに深刻な影響を与える可能性があります。

CWDM MUX DEMUX との比較

DWDM MUX DEMUX の BER 特性を比較することも価値があります。CWDM マルチプレクサ デマルチプレクサ。 CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) も同様のテクノロジーですが、DWDM と比較してチャネル間隔が広くなります。

一般に、DWDM MUX DEMUX は、より低い BER が必要な長距離および大容量アプリケーション向けに設計されています。一方、CWDM MUX DEMUX は、ローカル エリア ネットワーク (LAN) や企業ネットワークなどの短距離アプリケーションでよく使用されます。 CWDM システムの BER 要件は、距離が短く、多くの場合ビット レートが低いため、通常、DWDM システムの BER 要件よりも厳しくありません。

DWDM MUX DEMUX サプライヤーとしての私たちの役割

DWDM MUX DEMUX 製品のサプライヤーとして、当社は光通信システムのパフォーマンスにおいて低い BER が重要な役割を果たすことを理解しています。当社は、BER パフォーマンスの業界標準を満たす、またはそれを超える高品質の DWDM MUX DEMUX デバイスを提供することに尽力しています。

当社の製品は、さまざまな動作条件下で低い BER であることを確認するために、製造プロセス中に厳格なテストを受けています。当社では、高度な光コンポーネントと製造技術を使用して、OSNR、波長分散、PMD などの要因が BER に及ぼす影響を最小限に抑えます。さらに、当社はお客様に DWDM システムのパフォーマンスを最適化し、可能な限り低い BER を達成するための技術サポートを提供します。

調達に関するお問い合わせ先

信頼性の高い DWDM MUX DEMUX 製品をお求めの場合、またはビット エラー レートとその光通信システムへの影響についてご質問がある場合は、弊社までお問い合わせいただくことをお勧めします。当社の専門家チームは、お客様の特定の要件に適した製品の選択をお手伝いし、当社のデバイスの BER パフォーマンスに関する詳細情報を提供する準備ができています。

参考文献

• アグラワル、GP (2002)。光ファイバー通信システム。ジョン・ワイリー＆サンズ。
• シニア、JM、& ジャムロ、MY (2019)光ファイバー通信。スプリンガー。