Сети и системы связи

Выведена формула, которая м. б. использована для расчета потерь мощности, вызванных оптическими узлами, такими как узлы на оптических мультиплексорах ввода/вывода и оптических кроссовых соединителях в полностью оптических сетях связи с уплотнением каналов по длине волны. Формула выведена на основе интерференции между эл. полями. На практике проверена корректность формулы для случая, когда центр. частоты мульти/демультиплексора расположены вне ITU-T сетки частот. Проведено сравнение полученных результатов с эксперим. данными.

Структурированная кабельная проводка в общем случае образуется совокупностью стандартных линий, организационно относящихся к уровням горизонтальной и магистральной подсистем. Основополагающий принцип построения структурированной кабельной системы предполагает наличие у этих систем объектов стандартизированных интерфейсов, что существенно упрощает соединение отдельных линий друг с другом в процессе формирования тракта. Представлены разновидности оптических адаптеров шнурового и корпусного типа и их эл. аналоги. Подробно рассмотрены переходные розетки, адаптеры на обнаруженное волокно, FM-адаптеры, аттенюаторы, терминаторы и вилки-перемычки.

Проведено сравнение структурированных кабельных систем на медных и оптических кабелях. Рассмотрена эволюция стандартов для таких систем. Приведены структурированные кабельные системы различных производителей на одно- и многомодовом оптическом кабеле. В России рынок оптических компонент для структурированных кабельных систем стабилизировался, а количество их типов сократилось до нескольких десятков. Оптика в кабельных системах зданий перестала расцениваться как высокоуровневые решения и, также как медные системы, постепенно становится стандартной принадлежностью инфраструктуры.

С помощью системы УФ-экспозиции изготовлены волоконные решетки Брэгга, центрированные на 1546,1 нм длине волны Брэгга. Решетки были записаны в нагруженном H[2] оптическом волокне с помощью фиксированной 1069,03 нм фазовой маски и излучения 248 нм KrF эксимерного лазера. Дифракционные решетки м. б. использованы в качестве компенсатора дисперсии в 40 Гбит/с системах связи с оптическим мультиплексированием во временной области. Успешно осуществлена компенсация дисперсии и поляризационной дисперсии мод в 120 км оптическом одномодовом волокне типа G652 с помощью 2-х решеток Брэгга с линейной ЧМ для 40 Гбит/с волоконно-оптических систем передачи с оптическим мультиплексированием во временной области.

Приведены аналитические оценки расширения импульса и потерь в системе, вызванных изменениями амплитуды спектрально мультиплексированного фильтра. Выведены аналитические уравнения для изменений средней квадратичной ширины импульса, когда гауссовы импульсы проходят через оптический фильтр. Показано, что среднее квадратичное ширины импульса ненадежно измеряет потери системы, а ширина полосы эквивалентного шума играет ключевую роль в определении потерь в системе. Проведенное сравнение аналитических решений с численными результатами показало хорошее совпадение.

Сообщается, что в последнее время ряд западноевропейских фирм, специализирующихся в области прокладки волоконно-оптических систем со средней протяженностью трактов уделяет значительное внимание вводу в строй систем связи с подвеской оптических волокон на опорах ЛЭП. Достоинством таких систем связи является значительное уменьшение расходов на прокладку систем связи и относительно простой доступ к существующим ЛЭП. Основной проблемой является подавление помех различных типов. Приведена классификация помех и указаны способы борьбы с ними. Рассмотрены особенности протоколов для систем связи указанного типа.

Представлен обзор современных работ по созданию многоканальных параллельных оптических межсоединений. Основное внимание уделено межсоединениям для связи значительного числа каналов (>1000) и имеющих быстродействие >1 Гбит/с на каждый канал. Обсуждаются современные требования к характеристикам данных устройств связи оптических каналов, требования к используемым приемникам и передатчикам оптического излучения. Рассматриваются различные топологии соединителей. Уделено внимание проблеме рассогласование узлов устройства и допустимым допускам. Отдельно выделена задача сборки устройств и упаковки в отдельный модуль. Также затрагиваются коммерческие вопросы, себестоимость устройства и его узлов.

Продемонстрирована работа без ошибок испытательного стенда для оптической сети многостанционного доступа с кодовым разделением с 7-ю одновременно работающими пользователями. Распределение нагрузки осуществлялось в 2-х временных интервалах с пропускной способностью 10 Гбит/с/пользователя. В разработанной схеме устранено отрицат. влияние многоабонентской интерференции. При передаче использовался метод временного расширения спектра с кодированием фазы (SPECTS).

Описаны характеристики передачи по волоконно-оптической линии с периодической компенсацией дисперсии оптических сигналов в форматах с возвратом к нулю и предварительной линейной ЧМ без (RZ) и с подавленной несущей (CS-RZ). Проведены исследования характеристик для обоих форматов с учетом конфигурации передатчика, в которой линейная ЧМ импульсов генерируется с помощью, как фазового модулятора, так и устройства линейно компенсирующего дисперсию. Представлены результаты анализа полученных результатов.

Представлены результаты исследования временного сдвига, вызванного столкновениями солитонов в системах с уплотнением каналов по длине волны и слабо управляемой дисперсией. Рассмотрено изменение временного сдвига, внутриимпульсной ЧМ, временного положения и частоты солитана в системе с сильным управлением дисперсией при уплотнении каналов по длине волны. Показано, что временной сдвиг, вызванный столкновениями солитонов очень мал в системах со слабым и сильным управлением дисперсией, когда дисперсия среднего пути соответствует нулю.

Исследовано влияние локальных параметров на характеристики систем с плотным спектральным мультиплексированием. Для уменьшения перекрестных помех, вызванных четырехволновым смешением, и устранения искажений формы волны сигнала в магистральной волоконно-оптической системе передачи с уплотнением каналов по длине волны предложены методы, использование которых позволяют выбирать пригодные локальные параметры в линии с управляемой дисперсией более высокого порядка. Применение таких методов позволяет увеличить пропускную способность системы и улучшить ее характеристики.

Теоретически исследовано с помощью компьютерного моделирования влияние параметров дисперсии волокна на характеристики системы передачи среднего солитона, использующей фазочувствительный усилитель в качестве встроенных усилителей. Результаты моделирования показали, что из-за фазочувствительной природы усиления такого усилителя дисперсия волокна будет вызывать спад амплитуды солитонного импульса и увеличение его ширины. Более того, это приведет к образованию крыльев у импульса. Установлено, что чем больше дисперсия волокна, тем сильнее спад амплитуды импульса и его уширение.

Описаны результаты эксперим. адаптивной компенсации вплоть до 2-го порядка в 40 Гбит/с оптической системе многостанционного доступа с кодовым разделением, основанной на управлении по цепи ОС степенью поляризации. Вблизи 1560,5 нм рабочей длины волны лазерного источника излучения после компенсации наблюдалось существенного уменьшение диф. группой задержки и поляризационной дисперсии мод 2-го порядка. Исследована эффективность компенсатора поляризационной дисперсии мод. Время компенсации устройства составляет 30 мс.

В оптических системах передачи с плотным спектральным мультиплексированием перекрестная ФМ, вызванная эффектом Керра, приводит к фазовому сдвигу и модуляции интенсивности в каждом канале, что в свою очередь ведет к произвольному изменению пропускной способности канала. Представлено уравнение пропускной способности канала в соотношении с перекрестной ФМ. Корректность и точность метода продемонстрированы с помощью численного моделирования.

Отмечается, что после разработки метода уплотнения каналов по длине волны с малым разнесением каналов в течение 3-х л. пропускная способность волоконно-оптических систем связи с его использованием возросла в 50 раз. С учетом тенденции совместного использования волоконно-оптических систем связи и Интернета темпы развития и внедрения волоконно-оптических систем связи в ближайшем будущем резко увеличатся. В связи с этим чрезвычайно актуальной становится проблема создания технологии сверхширокополосной элементной базы для волоконно-оптических систем связи.

Представлена схема прямого исправления ошибок, основанная на кодах с низкой плотностью и проверкой паритетности. Исследованы характеристики данного семейства кодов. Показано, что такие коды обеспечивают значительное улучшение характеристик системы по сравнению с современными схемами прямого исправления ошибок. Предлагается использовать данные коды в сочетании с традиционными схемами алгебраического декодирования.