Сети и системы связи

Представлены результаты эксперим. передачи со скоростью 10 Гбит/с на 1,55 мкм длине волны сигнала с прямой модуляцией по 100 км линии, состоящей из одного волокна. При передаче не использовалась какая-либо компенсация дисперсии. В линии использовалось оптическое волокно с ненулевым сдвигом дисперсии при отрицат. ее значении. Характеристики передачи волокна имеют высокую толерантность к изменениям дисперсии. В линии используется волокно, оптимизированное для работы с лазерами, имеющими прямую модуляцию.

Предложена новая точная аналитическая модель, предназначенная для анализа передачи с дисперсией в микроволновой ВОЛС с использованием внешнего модулятора Маха-Цендера с двойным управлением. Модель очень общая и м. б. применена почти ко всем условиям работы модулятора, типа разные точки смещения, уровни управления, фазовые сдвиги и коэф. модуляции между приводами модулятора. Модель была реализована в простых выражениях в закрытой форме для спектра выходной мощности, позволяя точно и быстро исследовать такие линии. Приведены уравнения для 2-х специальных случаев: модуляция 2-х и одной боковой полосы. Исследовано замирание мощности основной и второй гармоники.

Методом моделирования осуществлена оптимизация формата модуляции (с возвратом к нулю при подавленной несущей при соответствующей фильтрации спектра) в 42,7 Гбит/с магистральной системе с плотным спектральным мультиплексированием и эффективным использованием спектра. Установлено, что при заданной ширине полосы сигнала в формате с возвратом к нулю при подавленной несущей при сокращении спектра применение фильтрации спектра позволит осуществлять передачу при 50 ГГц разнесении каналов.

С целью устранения генерации значительного стимулированного бриллюэновского рассеяния в дуплексной системе передачи с одним пролетом и рамановской накачкой исследован порог стимулированного рамановского рассеяния в системах в формате с возвратом к нулю, как с амплитудной манипуляцией, так и с дифференциальной фазовой манипуляцией. Показано, что порог стимулированного бриллюэновского рассеяния во 2-й системе на 10 дБ больше, чем в первой. Отражение стимулированного бриллюэновского рассеяния преобладает при параллельной накачке, в то время как накачка в обратном направлении оказывает миним. воздействие. Продемонстрирована 8-канальная передача без ошибок по 310-км станд. одномодовому волокну в формате с возвратом к нулю с дифференциальной фазовой манипуляцией без использования прямого исправления ошибок и дистанционной накачки.

Представлены результаты исследования усиления 80-Гбит/с сигналов на 6-ти длинах волн, разнесенных на 400 ГГц, с помощью полупроводниковых линейных оптических усилителей. Межканальные перекрестные искажения, вызванные четырехволновым смешением, составили 3 дБ. Осуществлена передача оптических сигналов на расстояние >100 км в одномодовом и компенсирующем дисперсию волокне с помощью соединенных последовательно линейных оптических усилителей, используемых в качестве оптических повторителей.

Существующее в наст. время 3-е поколение (3G) беспроводной технологии может поддерживать ориентированные на передачу данных применения. Однако, скорость передачи данных ограничена вблизи 2 Мбит/с при ограниченной мобильности. Интеграция 3G сотовой системы и беспроводной локальной сети связи (WLAN) может повысить скорость передачи. Предложена архитектура использующая волокно и беспроводную передачу, которая одновременно поддерживает широкополосную систему многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA) и WLAN стандарта IEEE 802.116. При этом используется мультиплексирование по поднесущей и передача радиосигналов по оптическому волокну.

Представлены результаты эксперим. исследования оптической системы дуобинарной передачи, использующей фазовый модулятор и узкополосный оптический фильтр. По сравнению со станд. дуобинарным сигналом, генерируемым НЧ-фильтром, исследуемый дуобинарный сигнал 1) обеспечивает повышенную чувствительность приемника; 2) преодолевает трудности, связанные с длинами слов; 3) существенно ослабляет чувствительность характеристик к характеристикам драйвера и модулятора, в то время как сохраняется суженный спектр и высокие допустимые значения дисперсии.

Описаны результаты передачи в полевых условиях с пропускной способностью Nx170 Гбит/с по линиям на станд. одномодовом оптическом волокне с высокими потерями с использованием распределенного рамановского усиления 3-го порядка в коммерчески используемой сети Deutsche Telekom. Приведен обзор ключевых технологий, применявшихся для реализации 8*170 Гбит/с (1.28 Тбит/с) системы с плотным спектральным мультиплексированием. Суммированы результаты экспериментов по сверхпротяженной передаче с пропускной способностью ЭКВИВТбит/с через европейскую волоконную инфраструктуру. Применение такого усиления позволяет обеспечить передачу в полевых условиях с пропускной способностью 1*170 Гбит/с и 8*170 Гбит/с на 185 и 140 км, соответственно.

Предложена теор. модель для АЧХ аналоговых оптических линий, использующих ретрансляторы на полупроводниковых оптических усилителях и дисперсионные и нелинейные одномодовые оптические волокна. Полученные выражения учитывают влияние линейной ЧМ полупроводникового оптического усилителя в процессе распространения сигнала по оптическому волокну. Результаты эксперим. исследований показали, что эффект подавления несущей, вызванный дисперсией, м. б. значительно улучшен путем корректировки входной мощности усилителя и некоторых параметров устройства.

Фирма Optilan Communication Systems (Великобритания) поставляет стационарные и мобильные камеры для считывания номерных знаков автомобилей (ANPR) для полиции района Долина Темзы. В новых камерах используется техника считывания номеров фирмы Appian Plc. Две камеры, размещенные в одном корпусе, могут работать в дневное и ночное время, при этом одна камера обеспечивает считывание номерного знака; вторая – дает общий план автомобиля. Связь с камерами обеспечивает волоконная техника и радиокоммуникация.

Экспериментально осуществлена надежная параллельная передача данных с высокой плотностью и пропускной способностью в среде с высокими эл.-магн. помехами с помощью метода виртуально-параллельной оптической передачи. При уплотнении каналов во временной области все параллельные сигналы данных и контрольные сигналы д. б. преобразованы в последовательный высокоскоростной поток данных. Каждый бит должен передаваться во временном интервале в течение кадра. Т. обр., параллельные сигналы м. б. переданы с помощью только 1 оптоэлектронного устройства. Каждый оптический канал передачи состоит из 2-х оптических волокон.

Предложен спектрально-плоский формат (flat-top format) передачи цифровых сигналов с sinc-образным профилем одиночного импульса, резонансно расположенным вдоль нескольких битовых интервалов. Благодаря быстрому убыванию спектральной мощности такой формат обеспечивает ослабление взаимодействия двух соседних частотных каналов. Результаты численного моделирования показали возможность передачи данных в линии со скоростью 40 Гбит/с без коррекции ошибок (FEC) на расстояние 1200 км со спектральной эффективностью 0.8 бит*c{-1}*Гц{-1} без использования уплотнения каналов по поляризации.

Руководством ж.-д. транспорта принята программа модернизации линейных сооружений связи, в 1-ю очередь с использованием ВОЛС, а также повышения эффективности эксплуатации существующих кабельных линий с применением технологии цифрового управления DSL. Это позволит значительно повысить качество ресурсов первичных сетей связи, обеспечить большую пропускную способность сетей, высокую скорость передачи информации, возможность доступа к цифровым сетям интегрального обслуживания. Рассмотрен принцип организации поездной диспетчерской связи, используемой для управления процессом перевозок на всех участках железных дорог. Приведена схема организации поездной радиосвязи.

Нелинейный фазовый шум, вызванный взаимодействием шумов усилителя и эффектом Керра в оптическом волокне в ВОЛС, коррелируется с интенсивностью оптического сигнала. Оптим. положение простого линейного компенсатора, предназначенного для компенсации нелинейного фазового шума, не перед оптическим приемником, а приблизительно на 2/3 волоконной линии. Когда N компенсаторов размещено приблизительно оптимально, коэф. уменьшения станд. девиации нелинейного фазового 2N+1. Коэф. оптим. компенсации все приблизительно равны друг другу.

Перечислены преимущества ВОЛС по сравнению с др. технологиями, благодаря которым возрастает количество запросов на выполнение проектов с использованием волоконно-оптических кабелей при строительстве новых магистральных линий связи. Наибольшее распространение для строительства таких линий получила технология SDH, предоставляющая широкий набор стандартизированных транспортных модулей и виртуальных контейнеров, что делает эту технологию пригодной для передачи разнородного трафика (Fraym Relay, Atm, ISDN). Приведены техн. характеристики оборудования FlexGain A155 и A2500. Рассмотрены примеры использования мультиплексоров А155 и A2500.

Наиболее распространенным видом магистральных волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) в России являются подземные ВОЛС, на которых используются бронированные оптические кабели (ОК) проложенные в грунте. Именно они на сегодняшний день обеспечивают приемлемую надежность линий в сочетании с наименьшей стоимостью строительства и эксплуатации. Опыт последних восьми лет показал, что на ОК с броней из стальных проволок можно использовать традиционные для отрасли связи методы, технологии и приборы.