Сети и системы связи

Представлен обзор технологий и методов, которые были использованы для развертывания магистральных волоконно-оптических систем с уплотнением каналов по длине волны, а также разрабатываемые технологии, которые м. б. использованы для след поколения систем с уменьшенной стоимостью. Рассмотрены форматы модуляции, кодирование, а также усилители на легированном эрбием волокне. Показано, что м. б. построены системы с плотным спектральным мультиплексированием с пропускной способностью ЭКВИВТбит/с на волокно транс тихоокеанской протяженностью.

Разработана технология штатного мониторинга дисперсии, основанная на методе оптической ЧМ. Исследована возможность его применения для магистральных систем передачи с уплотнением каналов по длине волны. Этот метод нечувствителен к дрейфу групповой задержки, вызванному возмущениями окружающей среды, и может точно измерять величину дисперсии вместе с ее знаком (нормальную или аномальную) по принятому оптическому излучению сигнала. Такие возможности привлекательны для использования в сверхпротяженных системах передачи. Осуществлен штатный мониторинг дисперсии в 32*10,7 Гбит/с системе передачи с уплотнением каналов по длине волны длиной 5959 км.

Учитывая то, что длина кабелей связи на морских объектах исчисляется несколькими сотнями км (>=100 км), замена эл. кабелей на информационные оптические позволит резко сократить затраты на монтажные работы и повысить модернизационные возможности заказов. ОАО “ВНИИКП” создало волоконно-оптический кабель с продольной герметизацией на гидростатическое давление до 100 кг/см{2} – ТУ 16.К71-289-01 (приложение). Созданы судовые оптические кабели различной жильности. Рассмотрены вопросы прокладки оптических кабелей. Приведены конструкции соединителей для таких кабелей.

Предварительно отфильтрованные оптические сигналы в формате с возвратом к нулю с относит. фазовой манипуляцией и с подавленной несущей были переданы при 70 ГГ2 разнесении каналов со скоростью 40*42,7 Гбит/с на транстихоокеанское расстояние. Для передачи использовались полностью рамановских повторителей с 2-мя длинами накачки, коммерчески доступное оптическое волокно с управляемой дисперсией и приемник с эл. мультиплексированием во временной области. Эксперим. исследована эффективность использования спектра. Проведена оценка долговременной стабильности характеристик системы.

Демонстрация результатов исследований и последних разработок компании Alcatel показала, что подводные ВОЛС могут работать на 40 Гбит/с на транстихоокеанские расстояния. Для достижения таких скоростей передачи данных в ВОЛС используется распределенное рамановское усиление, плотное спектральное мультиплексирование и относит. фазовая манипуляция с возвратом к нулю и с перем. состоянием поляризации. Приведена структурная схема эксперим. установки с 18-ю петлями по 510 км каждая, что имитирует 9180 км транстихоокеанские расстояния. Была осуществлена передачи 40 каналов с Q-фактором >11,5 дБ для всех каналов.

Продемонстрирована передача данных в формате с возвратом к нулю на 2400 км с общей пропускной способностью ЭКВИВ1,28 Тбит/с по 32-м каналам со скоростью 40 Гбит/с на канал при их разнесении ЭКВИВ100 ГГц с помощью распределенного полностью рамановского усиления. Представлена структурная схема эксперим. установки в которой используется эл. оборудование мультиплексирования каналов во временной области и TeraLight{TM}/Reverse TeraLight{c} волокна с оптимизированной дисперсией.

Приведено описание методики испытаний сети сейсмических датчиков, проложенных по дну моря в районе нефтедобычи. В составе системы используются 384 оптических датчиков интерферометрического типа расположенных с интервалом 25 м на поверхности дна моря на глубине 300 м. Для передачи информации, полученной с помощью, упомянутых датчиков, используется оптический кабель, длина которого равна 2400 м. Передача информации осуществляется в режиме уплотнения каналов по длине волны, число каналов равно 960. Приведено описание конструкции кабелей. Полученные результаты предполагается использовать для создания сети с использованием 2000 датчиков проложенной на дне моря на глубине 3000 м..

Представлены результаты исследования влияния компенсации градиента дисперсии в приемнике на характеристики 40-Гбит/с трансокеанской передачи по станд. оптическим волокнам с ненулевым сдвигом дисперсии. Экспериментально было проведено сравнение различных форматов относит. фазовой манипуляции при скорости 42,8 Гбит/с с компенсаторами в приемнике. Измерение характеристик передачи с трансокеанской протяженностью ЭКВИВ6250 км осуществлялось в петле рециркуляции при различном разнесении каналов, соотв. состояниях поляризации и методах синхронной модуляции. Показано, что все форматы выиграли от компенсации градиента дисперсии в приемнике.

Успешно продемонстрирована трансокеанская передача на скорости 80 Гбит/с с помощью 3R оптического регенератора сигнала (восстановление первоначальной формы, восстановление временной диаграммы, повторное усиление), использующего схему эл.-абсорбционной модуляции и преобразователь длины волны, основанный на автомодуляции фазы. При 160-км разнесении 3R повторителей осуществлена при скорости 80 Гбит/с безошибочная передача на расстояние >5600 км. Потери мощности на 5600 км составили 2 дБ. после передачи на 11200 км наблюдалось очень чистое открытие глазковой диаграммы. Приведена конфигурация 3R оптического регенератора.

Примеры современного применения иллюстрируют, как общие технологии могут улучшить характеристики как наземных, так и подводных магистральных волоконно-оптических систем передачи с плотным спектральным мультиплексированием. Рассмотрены современные подводные системы и сети связи с плотным спектральным оборудованием. Представлено оборудование, разработанное и выпускаемое компанией Alcatel для таких сетей связи. Отмечено, что использование общих технологий в наземных и подводных волоконно-оптических системах связи позволяет осуществлять глобальную оптическую связь, т. е. интегрировать обе системы в единую глобальную сеть.

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано в аварийных ситуациях. Техн. результат заключается в повышении надежности связи. Для этого устройство содержит приемопередатчики, расположенные на подводной лодке и спасательном судне и соединенные между собой посредством герметизированного световодного кабеля, кр. того введен на подводной лодке разъемный соединитель и перископ. 2 ил.

Представлены результаты полевых испытаний, использующих формат модуляции без возврата к нулю с относит. фазой манипуляцией. 96*10-Гбит/с полевые испытания по передаче в формате RZ-DPSK были проведены по 13000 км подводному оптическому пути при двойном прохождении установленной 6550-км подводной линии, которая была развернутый с использованием подводных оптических волокон с несогласованным градиентом дисперсии.

Индийский холдинг Reliance Infocomm Ltd., которому принадлежит компания Flag Telecom, инвестирует 300 млн. долл. в создание системы “Falcon”, в рамках которой коммуникационная кабельная линия подводной прокладки должна связать Египет (на западе) и Гонконг (на востоке). Линия будет иметь станции на суше – в городах Мумбай и Ченнай – и включит, таким образом, внутреннюю индийскую волоконно-оптич. сеть протяженностью 80 тыс. км. Для других стран этого региона (Оман, Бахрейн, Кувейт, Иран, Катар, Ирак) планируется возможность прямого доступа к линиям системы “Falcon”.

Представлен подводный эквалайзер оптического усиления, установленный на подводном кабеле ВОЛС. Эквалайзер заключен в корпус, выдерживающий высоко давление. Через корпус проходит n оптических волокон. Подводный эквалайзер выравнивает уровни света сигнала, имеющего длину волны, отличающуюся от любого другого, полученного от волоконно-оптических усилителей. В общем, 1 оптический эквалайзер устанавливается для каждых 40 волоконно-оптических усилителей на подводном оптическом кабеле в ВОЛС. 4 ил.

Сообщается о создании ассоциации университетов стран Зап. Европы, члены которой имеют доступ к геофиз. информации, которая передается по оптическим кабелям, проложенным по дну моря. Число членов ассоциации равно 14. В наст. время по оптическим кабелям передается информация о состоянии воды в океанах и некоторых биологических процессах в океане. В ближайшей перспективе предполагается осуществить прокладку оптического кабеля с системой датчиков для исследования тектонических процессов на океанском дне.

Транстихоокеанский сегмент длиной 8991 км глобальной сети Tyco [TGN], соединяющий Хилсборо (шт. Орегон, США) с Тоехаши (Япония) является 1-й инсталлированной системой с плотными спектральным мультиплексированием и выравненной дисперсией. Описан процесс разработки системы от этапа компьютерного проектирования до полевых испытаний. Испытания подтвердили, что инсталлированный сегмент может поддерживать заданную пропускную способность 96*10 Гбит/с абонентских каналов на волоконную пару. Описаны результаты эксплуатации сегмента при пропускной способности 128*12,3 Гбит/с.