Сети и системы связи

Основным недостатком стандартных фильтров, компенсирующих градиент дисперсии, является необходимость достижения компромисса между степенью компенсации градиента дисперсии и шириной полосы компенсации. Предложено новое устройство с многократными отражениями, состоящее из 2-х фильтров со связанными резонаторами в параллельной конфигурации. Регулируемый спад дисперсии в таком устройстве не зависит от ширины полосы компенсации. Устройство регулирует спад дисперсии между -6,7 и -35,7 пс{2} в пределах 3 нм ширины полосы. Центр. длина волны регулируется в 10 нм диапазоне.

Экспериментально исследована катастрофическая деструкция фторидных и халькогенидных оптических волокон под воздействием лазерного излучения в 1-1.5 мкм диапазоне длин волн. Проведено сравнение различных характеристик для халькогенидных оптических волокон и для волокон на основе двуокиси кремния. Установлено, что последние имеют более высокие пороги катастрофического повреждения. Приведены параметры различных волокон. Исследована зависимость потерь в волокне от температуры окружающей среды.

Благодаря большой разнице между показателями преломления воздуха и кремния многие свойства оптического волокна, которые не доступные при легировании, м. б. легко реализованы при использовании воздушных отверстий. Представлена конструкция оптического волокна с ненулевым сдвигом дисперсии, основанная на многокольцевых профилях показателей преломления, связанных с наличием воздушных отверстий. Предложенное волокно демонстрирует слабую дисперсию в широком диапазоне длин волн (ЭКВИВ100 нм) при очень слабом спаде дисперсии. Такое волокно м. б. использовано в будущих волоконно-оптических системах связи.

Предложен новый прямой метод получения альфа-фазных волноводов, минуя стадию послеобменного отжига, в смеси стеариновой кислоты и стеарата лития. Благодаря отсутствию фазовых переходов обменный слой в альфа-фазе получается лучшего структурного и оптического качества, чем при более известном АРЕ-методе. Показанная возможность получения высококачественных волноводов за короткое время высокотемпературным протонным обменом в расплаве стеариновой кислоты, разбавленной стеаратом лития, открывает новые пути массового производства всевозможных высокоэффективных интегрально-оптических компонентов.

Предложен новых подход, который позволяет определить влияние входного состояния поляризации на 10 Гбит/с оптическую систему передачи, используя эмулятор поляризационной дисперсии мод с поляризационной дисперсией мод 1-го и 2-го порядков. Приведена структурная схема эксперим. установки для 100 Гбит/с оптической системы передачи с контролем состояния входной поляризации и эмулятором поляризационной дисперсии мод.

Представлены результаты исследования методом численного моделирования влияния предварительного сжатия импульсов с использованием линейной ЧМ на характеристики одноканальных, основанных на кодировании без возврата к нулю (NRZ), и 40 Гбис/с/канал спектрально мультиплексированных систем передачи. Системы используют станд. одномодовое оптическое волокно. Показано, что применение данного метода для импульсов в формате без возврата к нулю увеличивает общее расстояние, на которое м. б. осуществлена передача, и делает импульсы более устойчивыми к нелинейностям Керра.

Рассматривается класс обобщенных оптических ортогональных кодов, так называемых конфигураций временных скачков в цикле для многоскоростных мультисервисных сетей CDMA. Предлагается несколько новых методов мультикодовой передачи, использующих схему каскадирования субкодов. Эти схемы обеспечивают необходимую гибкость для поддержки мультисервисных и многоскоростных приложений, обладают более простой реализацией, меньшей стоимостью и не требуют сложной сервисной синхронизацией. Приводятся характеристики множественного доступа, полученные приближенным методом седловой точки с учетом всех источников шума.

Рассмотрены перспективы дальнейшего повышения пропускной способности и протяженности в магистральных волоконно-оптических системах передачи. Основываясь на современном состоянии коммерчески доступных характеристиках и перспективах их дальнейшего развития исследовано соотношение пропускной способности и расстояния с учетом оптического отношения С/Ш. Рассмотрено влияние расстояния между ретрансляторами и эффективности использования спектра. Описаны факторы, ограничивающие произведение пропускной способности на расстояние с т. зрения более высокой эффективности использования спектра и большей оптической ширины полосы.

Исследованы вопросы маршрутизации и присвоения длины волны в полностью оптической сети связи с маршрутизацией по длине волны. Предложен простой и интеллектуальный алгоритм маршрутизации и присвоения длины волны.BI[-]RWA. Этот алгоритм м. б. использован в оптических сетях с произвольными соединениями. При небольшом усовершенствовании данный алгоритм м. б. использован для различных сценариев оптических сетей: статистическая или динамическая нагрузка, одно- или много волоконные линии между парами узлов, с или без преобразователей. Проведена оценка характеристик алгоритма.

В оптической сети таблицы маршрутизации генерируются путем преобразования адресов IP в более мелкие пары, включающие метку и указатель длины волны. Эти метки распространяются по сети наподобие тому, как в обычных сетях Интернет осуществляется коммутация меток протоколов MPLS (Multi Protocol Label Switching). Для оптической сети такое же сокращение расшифровывается как техника обмена протокольных меток MPLS (Multi Protocol Label Swapping) или AOLS (All-Optical Label Swapping). Описываются результаты исследований AOLS в Калифорнийском университете в г. Санта-Барбара (США) по программе NGL (Next Generation Internet, т. е. Интернет следующего поколения), поддерживаемой агентством DARPA. Приводятся результаты теор. исследований и экспериментов.

Определена концепция построения сети связи со множеством перескоков и множеством скоростей, в которой входящий сигнал передается по цепи оптических каналов, когда каждый оптический канал эксплуатируется на своей собственной скорости передачи. Оптим. скорость каждого канала определяется числом факторов, включающих интерфейс конечного узла, объем мультиплексированного трафика и стоимость сетевых компонентов. Проведено сравнение характеристик сети с характеристиками ранее разработанных сетей (напр., SONET/SDN) для случаев с одним и множеством перескоков. Полученные результаты численного анализа кольца со спектральным уплотнением каналов показали, что м. б. достигнуто снижение стоимости сети, если рассматривать функцию стоимости как отношение оптической ширины полосы и оптических терминалов.