Разработка волоконно-оптического сегмента сверхширокополосных систем передачи информации на базе технологии Radio-over-Fiber тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.13, кандидат наук Андрианова Анна Владимировна

• Андрианова Анна Владимировна
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Андрианова Анна Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ СИСТЕМ ROF

1.1 Обзор существующих решений технологии Radю-over-Fiber

1.1.1 Применение технологии RoF в существующих сетях

1.2 Обзор технологии СШП-RoF

1.2.1 Формирование сигнала в системах RoF

1.3 Анализ существующих решений в области генерации СШП сигнала оптическим способом в системах RoF

1.4 Анализ существующих решений в области увеличения длины безрегенерационного участка в системах СШП-RoF

1.5 Анализ существующих решений в области оптического управления диаграммой направленности антенной решетки в системах RoF

1.6 Постановка задач исследования

1.7 Выводы

2 МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО СЕГМЕНТА СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ НА БАЗЕ ТЕХНОЛОГИИ RADЮ-OVER-FШER

2.1 Формирование СШП-сигнала в системах СШП-RoF

2.2 Передача СШП-сигнала по протяженной волоконно-оптической линии связи

2.3 Предлагаемые решения по оптическому управлению диаграммой направленности антенной решетки

2.4 Подходы к измерению функции чирпа оптического сигнала

2.5 Выводы

3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ СШП-ROF ПО ОПТОВОЛОКОННОМУ ТРАКТУ

3.1 Математическая модель сигнала, передаваемого в системах СШП-RoF по оптоволоконному тракту

3.2 Математическая модель процесса оптического управления диаграммой направленности антенной решетки

3.3 Математическая модель измерения функции чирпа оптического

сигнала

3.4 Математическая модель сигнала, передаваемого в системах СШП-RoF по оптоволоконному тракту, при реализации системы в лабораторных

условиях

3.5 Задача определения корректирующего чирпа, обеспечивающего наибольшее приближение входной и выходной форм импульса по критерию минимума СКО

3.6 Выводы

4 ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО СЕГМЕНТА СИСТЕМЫ СШП-ROF

4.1 Имитационное моделирование методов оптической генерации СШП-сигнала в сверхширокополосных системах передачи на базе технологии Radioover-Fiber

4.2 Имитационное моделирование системы СШП-RoF, обеспечивающей передачу сигналов по протяженной волоконно-оптической линии связи

4.3 Экспериментальная реализация метода внесения корректирующего чирпа в оптический сигнал для передачи по протяженной волоконно-оптической линии связи без регенерации в системе СШП-RoF

4.4 Рекомендации по применению предлагаемой системы СШП-RoF в существующих системах связи

4.5 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка волоконно-оптического сегмента сверхширокополосных систем передачи информации на базе технологии Radio-over-Fiber»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Применение систем Radio-over-Fiber позволяет обеспечить всем без исключения абонентам услуги широкополосного доступа. Данное направление особенно актуально в удаленных от города населенных пунктах, где требуется прокладка дополнительной кабельной линии для подключения абонентов к центру коммутации операторов. Системы Radio-overFiber c простой и недорогой организацией базовой станции (модуль удаленного доступа - RAU) позволяют решить эту задачу, так как стоимость подключения таких абонентов к информационно-коммуникационной сети Интернет значительно уменьшается. При этом системы RoF позволяют решать радиотехнические задачи, что делает их привлекательными для использования совместно с системами беспроводной передачи данных. Технология сверхширокополосной передачи данных обладает несколькими ключевыми преимуществами: широкая безлицензионная полоса частот, низкая изотропная излучаемая мощность, низкий уровень межсимвольной интерференции. Применение СШП-систем передачи на базе технологии RoF позволяет организовать высокоскоростную передачу данных, при этом обеспечивая высокую помехозащищенность полезных сигналов, и соответственно качество предоставляемых услуг. Однако при построении волоконно-оптического сегмента таких систем возникают вопросы, которые необходимо решить: а) простой и эффективный способ генерации СШП-сигнала на центральной станции; б) возможность передачи СШП-сигнала по протяженным волоконно-оптическим линиям связи; в) простые и эффективные решения радиотехнических задач (например, управление диаграммой направленности антенной решетки) средствами оптики.

Степень разработанности темы. Технология Radio-over-Fiber начала активно исследоваться с конца 1980-х годов. Применение технологии RoF для интеграции волоконно-оптических кабельных и беспроводных систем было впервые представлено в работах A.J. Cooper. Сверхширокополосные системы передачи на базе технологии Radio-over-Fiber исследуются в работах R. Llorente,

I.T. Monroy, S.T. Abraha. В данных работах рассматривается в основном оптическая генерация СШП-сигнала в системах СШП-RoF. В работах R.Llorente и I.T. Monroy предлагается как прямая модуляция волоконного лазера электрическим сигналом, так и использование модулятора Маха-Цендера. В работах I.T. Monroy также предлагается использовать релаксационные колебания DFB-лазера для генерации СШП-сигнала. Другие способы оптической генерации СШП-сигнала рассмотрены в работах M. Abtahi и S. LaRochelle (использование решеток Брэгга, в том числе чирпирующих), YM. Chang, L.P. Barry, H. Shams, H. Feng, M. Hanawa (использование различных пассивных оптических преобразований для генерации СШП-сигнала). Однако во всех представленных выше работах СШП-сигнал генерируется с учетом требований американской комиссии FCC (Federal Communication Commission - Государственная комиссия по коммуникациям). В Российской Федерации же приняты требования Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ). Также в данных работах предлагается сложная реализация передающей части системы RoF, что приводит к удорожанию оборудования центральной станции, и как следствие к удорожанию пользовательских услуг.

Методы увеличения длины безрегенерационного участка рассмотрены в работах P.Bousselet, P. Borel, J.D. Downie, H. Bissesur, Турицына С.К., Волкова К.А. В работах P.Bousselet, P. Borel, J.D. Downie, H. Bissesur предлагается использовать усилители с удаленной накачкой, либо усилители высокой мощности. Данные методы не рассматриваются применительно к системам RoF. Использование усилителей с удаленной накачкой вносит дополнительные шумы в канал, что приводит к искажению полезного сигнала. В работах Волкова К.А. предлагается использование квазисолитонного режима передачи с плотным управление дисперсии в системах RoF. Однако данный подход также усложняет передающую часть системы RoF. Поэтому предлагается вносить корректирующий чирп в оптический сигнал для его передачи по протяженной волоконно-оптической линии. Чирпирование позволяет уйти от использования электронных компенсаторов дисперсии, что нежелательно при построении системы СШП-RoF.

Чирпирование оптического сигнала также упрощает передающую часть системы СШП-RoF за счет использование небольшого участка нелинейного волокна (около 10 м) и усилителя EDFA. Также предлагается математическая модель функции корректирующего чирпа, что в вышеописанных работах не рассмотрено. Данная математическая модель обеспечивает адаптивную подстройку чирпа в зависимости от параметров системы СШП-RoF.

Методы оптического управления диаграммой направленности антенной решетки рассмотрены в работах M. Burla, A. Meijerink, B. Vidal. В работах M. Burla и A. Meijerink предлагается использовать оптоэлектронный чип, на котором реализованы фазовращатели и линии задержки для управления диаграммой направленности антенной решетки. В работах B. Vidal предлагается использовать перестраиваемые лазеры для быстрого управления диаграммой направленности антенной решетки. Методы, предлагаемые в данных работах, не позволяют работать с одним радиопередатчиком для всего СШП-диапазона и требуют большого количества управляющих элементов. Для управления диаграммой направленности антенной решетки предлагается использовать оптическое устройство управления. Данное устройство представляет собой интерференционный разветвитель с профилированным смесителем. Устройство обеспечивает вырезание заданных спектральных составляющих и обеспечивает задержку сигнала благодаря наличию матрицы оптического управления. Устройство является компактным (порядка нескольких микрон) и не требует дополнительных ступеней преобразования (требуется только оптоэлектронное преобразование). Применение такого устройства в системах СШП-RoF позволит увеличить энергоэффективность передатчика совместно с уменьшением его массогабаритных показателей.

Объект исследования. Сверхширокополосные системы передачи информации на основе технологии Radio-over-Fiber.

Предмет исследования. Предметом исследования являются методы повышения эффективности волоконно-оптического сегмента систем СШП-RoF.

Целью работы является повышение эффективности волоконно-

оптического сегмента систем СШП-RoF за счет увеличения протяженности безрегенерационного сегмента волоконно-оптических линий связи, использования оптических средств для управления диаграммой направленности антенной решетки.

Задачи исследования:

1. Разработка математической модели сигнала, передаваемого в системах СШП-RoF, позволяющая моделировать его в программной среде для подстройки параметров сигнала под заданную волоконно-оптическую линию RoF с целью минимизации искажений.

2. Разработка метода увеличения протяженности волоконно-оптической линии RoF без использования электронной регенерации и восстановления сигнала.

3. Разработка математической модели функции корректирующего чирпа оптического сигнала, позволяющая адаптивно определять чирп в зависимости от параметров системы СШП-RoF.

4. Разработка метода управления диаграммой направленности антенной решетки с помощью средств волоконно-оптической линии RoF.

Научная новизна работы:

1. Разработана математическая модель сигнала, передаваемого в системах СШП-RoF, основанная на временной функции оптического сигнала на выходе модулятора Маха-Цендера, отличающаяся внесением корректирующего чирпа в оптический сигнал СШП-RoF, и позволяющая рассчитать параметры сигнала в зависимости от параметров волоконно-оптической линии связи, что обеспечивает минимизацию искажений.

2. Предложен метод построения безрегенерационного сегмента волоконно-оптической линии RoF, основанный на использовании квазисолитонного режима передачи, отличающийся внесением корректирующего чирпа в оптический сигнал за счет использования нелинейного оптического волокна, усилителей EDFA, совместно распространяющейся накачки с сигналом и принципом расстановки EDFA на волоконно-оптической линии RoF, и позволяющий

передавать сигнал по протяженной волоконно-оптической линии RoF без использования электронной регенерации сигнала.

3. Разработана математическая модель функции корректирующего чирпа, учитывающая электрооптические свойства модулятора Маха-Цендера, позволяющая моделировать изменение рабочей точки модулятора исходя из свойств кристалла ниобата лития, что обеспечивает адаптивную подстройку чирпа в зависимости от параметров системы СШП-RoF.

4. Разработан метод управления диаграммой направленности антенной решетки, основанный на изменении фазы сигналов с помощью задержек, управляемых с использованием оптического устройства управления, входящего в состав волоконно-оптической линии RoF, учитывающий мощность, поступающую из выходных световодных каналов оптического устройства управления и параметры управляющего воздействия, и позволяющий отклонять основной лепесток радиоизлучения антенной решетки с помощью средств волоконно-оптической линии.

Теоретическая и практическая ценность полученных результатов состоит в возможности использования предложенного метода построения безрегенерационного сегмента волоконно-оптической линии связи, как при проектировании новых сетей передачи данных, так и при модернизации уже существующих сетей. Внесение корректирующего чирпа в оптический сигнал позволяет передать его без искажений по протяженной волоконно-оптической линии связи, при этом используя только модулятор Маха-Цендера, что значительно снижает стоимость передающего оборудования. Управление диаграммой направленности с помощью оптического устройства управления позволяет вынести антенну на большое расстояние от передатчика, что актуально при построении ведомственных сетей связи. Разработанная функция корректирующего чирпа, обеспечивает адаптивную подстройку чирпа в зависимости от параметров системы СШП-RoF.

Методология и методы исследования. Результаты работы получены с использованием численных методов, теории электрической связи, теории

случайных процессов, теории функции комплексной переменной, теории физики сплошных сред. Применены методы математического моделирования, с использованием программных пакетов.

Положения выносимые на защиту:

1. Математическая модель сигнала, передаваемого в системах СШП-RoF, основанная на временной функции оптического сигнала на выходе модулятора Маха-Цендера.

2. Метод построения безрегенерационного сегмента волоконно-оптической линии СШП-RoF, основанный на использовании квазисолитонного режима передачи.

3. Математическая модель функции корректирующего чирпа, учитывающая электрооптические свойства модулятора Маха-Цендера.

4. Метод управления диаграммой направленности антенной решетки, основанный на изменении фазы сигналов с помощью задержек, управляемых с использованием оптического устройства управления, входящего в состав волоконно-оптической линии RoF.

Обоснованность и достоверность результатов диссертации основана на использовании известных теоретических положений; корректности используемых математических моделей и их адекватности реальным физическим процессам.

Апробация результатов работы. Основные научные и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XV и XVI Международной научно-технической конференции "Проблемы техники и технологии телекоммуникаций", г. Казань, 2014 г., г. Уфа, 2015 г., XII и XIII Международной научно-технической конференции "Оптические технологии в телекоммуникациях", г. Казань, 2014 г., г. Уфа, 2015 г., IV Международной конференции по фотонике и информационной оптике, г. Москва, 2015 г., XI Международной IEEE Сибирской конференции по управлению и связи SIBCON-2015, г. Омск, 2015 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ, в том числе 5 статей в рецензируемых научных журналах из перечня ВАК, 6 статей в

зарубежных научных изданиях, входящих в базы цитирования Web of Science и Scopus, 5 работ в сборниках трудов и материалах конференции, получен патент на полезную модель РФ.

Личный вклад. Постановка основных задач принадлежит научному руководителю. Основные результаты диссертации получены автором самостоятельно. Самостоятельно были разработаны: математическая модель сигнала, передаваемого в системах СШП-RoF, математическая модель функции корректирующего чирпа, метод построения безрегенерационного сегмента волоконно-оптической линии СШП-RoF, метод управления диаграммой направленности. Также автором диссертации были самостоятельно получены результаты имитационного моделирования и результаты эксперимента.

В перечисленных работах соискателем лично получены следующие результаты:

- в работе [10] проведен анализ существующих методов построения волоконно-оптического сегмента систем СШП-RoF;

- в работе [48] разработан способ построения волоконно-оптического сегмента систем СШП- RoF для повышения эффективности работы этих систем;

- в работе [49] представлены результаты моделирования сложных форм импульсов, спектральные плотности мощности которых, учитывают требования спектральной маски;

- в работах [61, 62] разработан метод построения безрегенерационного сегмента волоконно-оптической линии СШП-RoF;

- в работах [71, 72, 73, 77, 78] разработан метод управления диаграммой направленности с помощью средств волоконно-оптической линии;

- в патенте [74] представлен способ поддержания чирпирования оптического импульса в устройстве;

- в работах [89, 91, 92, 94, 95, 97] представлены результаты имитационного моделирования методов оптической генерации СШП-сигнала в системах СШП-RoF.

Опубликованные работы полностью отражают основное содержание

диссертационной работы. Все основные положения и результаты, выносимые на защиту, отражены в публикациях автора: по главе 1 - [10]; по главе 2 - [48, 49, 61, 62, 71, 72, 73, 74]; по главе 3 - [77, 78]; по главе 4 - [89, 91, 92, 94, 95, 97]. Две работы написаны автором единолично, другие совместно с научным руководителем или другими членами научного коллектива.

Материалы диссертационной работы использовались при выполнении проекта №2048, в рамках базовой части государственного задания №2014/240 по теме «Развитие теории и разработка технических принципов формирования, передачи и преобразования спиральных пучков в волоконно-оптических телекоммуникационных системах».

Материалы диссертационной работы использовались при выполнении соглашения о предоставлении субсидии №14.574.21.0058, уникальный идентификатор проекта RFMEFI57414X0058 по теме «Повышение эффективности систем широкополосного доступа к мультимедийным услугам, работающих по технологии Каёю-оуег-БЛег (КоБ), на основе совершенствования элементов и устройств физического уровня» в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы».

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и приложений. Содержит 165 с. машинописного текста, 100 рисунков, список использованной литературы из 99 наименований, приложения на 6 с.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована основная цель работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены сверхширокополосные системы передачи информации на базе технологии Каёю-оуег-БЛег, проведен анализ существующих методов генерации СШП-сигнала оптическим способом в системах СШП-ЯоБ, проведен анализ способов построения безрегенерационного сегмента в волоконно-оптических линий связи, проведен анализ способ оптического управления диаграммой направленности антенной решетки.

В исследованных источниках задача оптической линии системы RoF сводится фактически к передаче сигнала, и задача генерации СШП-радиосигнала легко достижима. Однако данный подход не является оптимальным, т.к. в нем не учтено влияние оптической линии. Выбор способа формирования сигнала следует производить с оценкой сложности реализации электрическими или оптическими средствами системы с выбором наиболее предпочтительного, с учётом подзадач/требований, предъявляемых к оптической линии со стороны общих тенденций развития волоконно-оптических систем передачи. Компенсация искажений в традиционных волоконно-оптических линиях связи и на оптических линиях RoF имеет существенное отличие. В первом случае достаточно неизменности длительности импульса или разности фаз двух гармонических сигналов, поляризованных ортогонально, во втором случае - накладывается более жёсткое требование: неизменность не только длительности, но и формы оптического импульса. В исследованных работах по оптическому управлению диаграммой направленности антенной решетки, предлагается использовать только узкую часть СШП-диапазона, при этом возрастает количество управляющих элементов. На основании вышесказанного были сформулированы задачи исследования.

Во второй главе был предложен способ построения передающей части волоконно-оптического сегмента системы СШП-RoF. Были предложены способы оптической генерации СШП-сигнала: с использованием модулятора Маха-Цендера или прямая модуляция оптического лазера. Для увеличения волоконно-оптического безрегенерационного сегмента в системах СШП-RoF было предложено вносить корректирующий чирп в оптический сигнал. Был предложен метод построения волоконно-оптического безрегенерационного сегмента с использованием нелинейного волокна и усилителя EDFA. Результаты, полученный с помощью тестового импульса (типа меандр) показывают, что данный подход позволяет организовать безрегенерационную передачу без искажения формы импульса. Для управления антенной решеткой предлагается использовать оптическое устройство управления. Данное устройство

представляет собой разветвитель с профилированным смесителем. Устройство обеспечивает вырезание заданных спектральных составляющих и обеспечивает задержку сигнала благодаря наличию матрицы оптического управления.

В третьей главе приведены математические модели методов повышения эффективности волоконно-оптического сегмента системы СШП-ЯоБ. При реализации системы СШП-ЯоБ в лабораторных условиях предлагается использовать модулятор Маха-Цендера для внесения корректирующего положительного чирпа в оптический сигнал. Чирпирование предлагается вносить плавным изменением рабочей точки интерферометра. Предлагается математическая модель оптического сигнала на выходе модулятора Маха-Цендера, содержащего корректирующий чирп. Предлагается функция корректирующего чирпа, учитывающая напряжение подаваемое на управляющий вход модулятора Маха-Цендера. Определение функции корректирующего чирпа, обеспечивающей наибольшее приближение входной и выходной форм импульса, осуществлялся по критерию минимума СКО, и был выполнен в программном пакете МЛТЬЛБ.

Также была рассмотрена модель процесса оптического управления диаграммой направленности. Предлагается математическая модель управления диаграммой направленности, основанная на управлении фазой с помощью оптической линии задержки, и учитывающая оптическую мощность, поступающую из выходных световодов оптического устройства управления, управляющее воздействие и изменение оптической длины световодов оптического устройства управления.

В четвёртой главе было проведено имитационное моделирование предлагаемой системы СШП-ЯоБ. Были рассмотрены схемы по оптической генерации СШП-сигнала в системах ЯоБ. Предложенный подход по внесению корректирующего чирпа в оптический сигнал на входе линии показывает, что чирпирование является достаточно эффективным методом передачи сигнала по протяженным волоконно-оптическим линиям связи без искажений. Коэффициент битовых ошибок такой системы составил 10-10, что советует рекомендации МСЭ-Р

G.826.

Также были даны рекомендации по применению системы СШП-RoF в существующих сетях связи. Были рассмотрены варианты применения этой системы в сетях FTTH и в ведомственных сетях связи.

В заключении изложены основные результаты диссертационной работы.

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ СИСТЕМ ROF

1.1 Обзор существующих решений технологии Radio-over-Fiber

Совместное использование беспроводной передачи данных и передачи по оптическому волокну было впервые продемонстрировано в начале 1980-х годов в США для военного назначения. Оптические кабели были использованы для соединения центральной станции с удаленной антенной в радиолокационных системах. Низкий уровень потерь и большая полоса частот сделали оптическое волокно эффективным средством передачи высокочастотных радиосигналов. Такая технология получила название "Radio-over-Fiber" - передача радиосигналов по оптическому волокну. Главное отличие технологии Radio-over-Fiber от традиционных волоконно-оптических систем передач заключается в том, что технология RoF решает радиотехнические задачи.

Технология Radio-over-Fiber (RoF) позволяет централизовать обработку радиосигналов в одном месте - на центральной станции (Central office - CO). Далее радиосигналы передаются по оптическому волокну до модулей удаленного доступа (Remote access unit - RAU). Такая организация системы позволяет максимально упростить модули RAU, так как они выполняют функции только оптоэлектрического преобразования, усиления и фильтрации [1]. На рисунке 1.1 представлена структурная схема системы RoF.

Рисунок 1.1 - Структурная схема передающей части системы RoF

На центральной станции происходит формирование RoF-сигнала. Сигнал RoF может формироваться двумя способами: прямая модуляция лазерного диода (ЛД) электрическим сигналом и использование электрооптического преобразователя (например, модулятора Маха-Цендера). Для организации приема и передачи по одной волоконно - оптической линии связи (ВОЛС) используется технология мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM -wavelength division multiplexing). Модуль удаленного доступа (RAU) состоит из WDM-сплиттера, оптоэлектрического и электрооптического преобразователей и усилителя. В качестве оптоэлектрического преобразователя используется фотодетектор. Фотодетектор осуществляет преобразование оптического сигнала в электрический сигнал. В качестве фотодетектора используется, как правило, PIN-фотодиод. PIN-фотодиоды достаточно просты в реализации, обладают стабильными температурными характеристиками и широкой полосой рабочих частот [2].

1.1.1 Применение технологии RoF в существующих сетях

Наиболее широкое применение технология RoF нашла в распределенных антенных системах (DAS - distributed antenna system) [4]. Радиосигналы распределяются по удаленным узлам, называемых пикосотами (например, в здании с большим количеством пользователей), каждая сота соединяется с

центральной станцией через оптический кабель. На рисунке 1.3 представлена система DAS, использующая технологию RoF.

Рисунок 1.2 - Архитектура RoF сети для систем DAS

Технология RoF может также применяться в общегородских сетях (MAN -metropolitan area network). На рисунке 1.4 представлено использование технологии RoF в сетях MAN.

Рисунок 1.3 - Использование технологии RoF в сетях MAN

Сеть MAN поддерживает множество 10 Гбит/с WDM-каналов. Центральные станции (CO - central office) соединяются друг с другом посредством оптического кабеля по кольцевой топологии. Каждая центральная станция обеспечивает управление, коммутацию и маршрутизацию сигналов до удаленных узлов (RN -remote ring) или до базовых станций (BS - base station). Центральные станции соединяются с удаленными узлами, используя кольцевую топологию или

топологию «звезда». В другом случае WDM-каналы демультиплексируются и передаются на удаленные терминалы. Далее, каждый оптический сигнал передается на конкретную базовую станцию, где происходит его преобразование в электрический сигнал и передача в радиоэфир. Такая система была впервые представлена в [5].

1.2 Обзор технологии СШП-ЯоР

В последние годы объем передаваемой информации по беспроводным каналам связи вырос. Потребителям телекоммуникационных услуг требуется передавать большие объемы информации с высокой скоростью и с заданным качеством. К тому же быстрое развитие беспроводных технологий позволяет передавать пользователям высокоскоростной контент, что представляет собой беспроводную связь малой дальности.

Технология сверхширокополосной (СШП) передачи данных является перспективной высокоскоростной беспроводной технологией малой дальности с низким уровнем отношения сигнала к шуму, экстремально низкой эффективной изотропной излучаемой мощностью (-45 дБм/МГц) и сверхширокой полосой пропускания канала (2,85 - 10,6 ГГц для спектральной маски ГКРЧ РФ). СШП системы имеют маленький радиус зоны покрытия (не более 10 м). Ключевым преимуществом СШП систем является низкая излучаемая мощность, сверхширокая безлицензионная полоса частот, низкий уровень собственных помех, устойчивостью к многолучевым замираниям, низкий уровень межсимвольной интерференции, низкая вероятностью перехвата.

В связи с этим возникает задача синтеза технологий КоБ и СШП [6], что позволит увеличить дальность связи при сохранении скорости передачи СШП систем и соответствии требованиям электромагнитной совместимости. При использовании технологии СШП - ЯоБ возникают дополнительные преимущества, такие как, отсутствие трансмодуляции и частотных преобразований. Данное направление может быть привлекательным в будущем

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Андрианова Анна Владимировна, 2016 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Llorente, R. Radio-over-Fiber techniques and performance / R., Llorente M. Beltran // INTECH. - 2010. - P. 119.

2. Иванов, А.Б. Волоконная оптика. Компоненты, системы передачи, измерения / А.Б. Иванов. - М.: Компания САЙРУС СИСТЕМС. - 1999. - 150 с.

3. Lim, C. Fiber-wireless networks and subsystem technologies / C. Lim, A. Nirmalathas, M. Bakaul, [et al.] // Journal of Lightwave Technology. - 2010. -V. 28(4). - P. 391.

4. Lee, C.H. Microwave photonics / C.H. Lee. - Boca Raton: CRC Press. - 2007. - 496 р.

5. Smith, G.H. A millimeter-wave full-duplex fiber-radio star-see architecture incorporating WDM and SCM / G.H. Smith, D. Novak, C. Lim // Photonics Technology Letters. - 2011. - V. 10(11). - P. 1650-1652.

6. Shams, H. Radio over Fiber Distribution Systems for Ultra Wideband and Millimetre wave Applications. Ph. D. thesis / Shams Haymen. - Dublin, 2011. - 158 p.

7. Yu, X., System wide implementation of photonically generated impulse radio ultra-wideband for gigabit fiber-wireless access / X. Yu, T.B. Gibbon, R. Rodes, T. Pham, I.T. Monroy // Journal of Lightwave Technology. - 2013. - V. 31(2). - P. 265.

8. Revision of Part 15 of the Commission's Rules Regarding Ultra-Wideband Transmission Systems, Federal Communications Commission, FCC 02-48. - 2009. -118 p.

9. Приложение к решению ГКРЧ РФ от 15 декабря 2009 г. № 09-05-02. Сверхширокополосные беспроводные устройства. - 2009. - 2 с.

10. Андрианова, А.В. Выбор метода генерации сверхширокополосного сигнала при построении оптической части RoF-систем / А.В. Андрианова, А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова, И.К. Мешков // Вестник УГАТУ. - 2015. Т. 19. - № 2 (68). - С. 1-5.

11. Abraha, S.T. Impulse Radio Ultra Wideband over Fiber Techniques for Broadband In-Building Network Application. Ph. D. thesis / Abraha Solomon Tesfay. -Eindhoven, 2012. - 204 p.

12. Koonen, M.J., Niemegeers M.M., Fledderus E. Radio over fiber distributed antenna systems for in-building broadband wireless services [Electron document]. -Eindhoven: Technische Universiteit Eindhoven, 2008. - URL: http://www.tue.nI/en/publication/ep/p/d/ep-uid/215754/ (2008).

13. Zeng, F. Ultrawideband impulse radio signal generation using a high-speed electrooptic phase modulator and a Fiber-Bragg-Grating-based frequency discriminator / F. Zeng, J. Yao // IEEE Photonics Technology Letters. - 2006. - V.18(19). - P. 20622064.

14. Li, P. Gigabit/s Photonic Generation, Modulation, and Transmission for a Reconfigurable Impulse Radio UWB Over Fiber System / P. Li, H. Chen, M. Chen, S. Xi // IEEE Photonics Journal. - 2012. - V. 4(3). - P. 805-816.

15. Feng, H. Photonic generation of reconfigurable orders ultrawideband signals by using cascaded RSOAs / H. Feng, S. Xiao, L. Yi, W. Hu // IEEE Photonics Technology Letters. - 2014. - V. 26(9). - P. 908-910.

16. Llorente, R. Ultra-Wideband radio signals distribution in FTTH networks / R. Llorente, T. Alves, M. Morant, M. Beltran, J. Perez, A. Cartaxo, J. Marti // IEEE Photonics Technology Letters. - 2008. - V. 20(11). - P. 945-947.

17. Yu, X. A photonic ultra-wideband pulse generator based on relaxation oscillations of a semiconductor laser / X. Yu, T.B. Gibbon, M. Pawlik, S. Blaaberg, I.T. Monroy // Optics Express. - 2009. - V. 17(12). - P. 9680-9687.

18. Kazubowska-Anandarajan, A. Hybrid radio over fiber system for generation and distribution of UWB signals / A. Kazubowska-Anandarajan, P. Perry, L.P. Barry // ICTON. - 2008. - P. 82-85.

19. Beltran, M. Dual photonic generation ultrawideband impulse radio by frequency shifting in remote-connectivity fiber / M. Beltran, R. Llorente // Journal of Lightwave Technology. - 2011. - V. 29(24). - P. 3645-3652.

20. Rodes, R. Energy-efficient VCSEL-based multigigabit IR-UWB over Fiber with airlink transmission system / R. Rodes, T. Pham, J.B. Jensen, T.B. Gibbon, I.T. Monroy // IEEE. - 2010. - P. 222-223.

21. Jensen, J.B. 4 Gbps impulse radio (IR) ultra-wideband (UWB) transmission over 100 meters multi mode fiber with 4 meters wireless transmission / J.B. Jensen, R. Rodes, A. Caballero, X. Yu, T.B. Gibbon, I.T. Monroy // OPTICS EXPRESS. - 2009. -Vol. 17(19). - P. 16898-16903.

22. Le, Q.T. Ultrawideband signal generation based on directly modulated semiconductor laser and optical filtering / Q.T. Le, D. Briggmann, F. Kueppers // IEEE.

- 2013. - P. 340-343.

23. Abtahi, M. All-Optical 500-Mb/s UWB Transceiver: An Experimental Demonstration / M. Abtahi, M. Mirshafiei, S. LaRochelle, L.A. Rusch // Journal of Lightwave Technology. - 2008. - V. 26(15). - P. 2795-2802.

24. Ran, M. Ultra-Wideband Radio-Over-Optical Fiber Concepts, Technologies and Applications / M. Ran, B. I. Lembrikov, Y. B.Ezra // Photonics Journal. - 2010. -V.2 (1). - P. 36-48.

25. Bissessur, H. Amplifier Technologies for Unrepeatered links, Submarine Transmissions / H. Bissessur // OFC/NFOEC Technical Digest. - 2013.

26. Papernyi, S.B. Third-order cascaded Raman amplification / S.B.Papernyi, V.I. Karpov, W.R.L. Clements // Optical Fiber Communication Conference and Exhibit.

- 2002. - P. FB4-1 - FB4-3.

27. Zhu, B. Unrepeatered Transmission of 3.2-Tb/s (32x120-Gb/s) Over 445-km Fiber Link / B. Zhu, P. Borel, K. Carlson, X. Jiang, D. W. Peckham, R. Jr. Lingle // IEEE Photonics Technology Letters. - 2013. - V. 25 (19). -P. 1863-1866.

28. Downie, J.D. 40 x 112 Gb/s Transmission over an Unrepeatered 365 km Effective Area-Managed Span Comprised of Ultra-Low Loss Optical Fibre / J.D. Downie, J. Hurley, J. Cartledge, S. Ten, S. Bickham, S. Mishra, X. Zhu, A. Kobyakov // ECOC. - 2010.

29. Bertran-Pardo, O. Transmission of 2.6 Tb/s Using 100-Gb/s PDM-QPSK Paired With a Coherent Receiver Over a 401-km Unrepeatered Link / O. Bertran-Pardo, D. Mongardien, P. Bousselet, P. Tran, H. Mardoyan, I. Brylski, J. Renaudier, H. Bissessur // IEEE Photonics Technology Letters. - 2009. - V. 21 (23). - P. 1767-1769

30. Bousselet, P. 64 x 43 Gb/s Unrepeatered Transmission over 468 km Using PDM-RZ BPSK with 33 GHz Spacing / P. Bousselet, D. Mongardien, Etienne S., Bissessur H. // OFC/NFOEC Technical Digest. - 2012.

31. Султанов, А. Х. Построения волоконно - оптического сегмента, поддерживающего квазисолитоновый режим передачи при чирпировании информационного сигнала полностью оптическими средствами линии / А. Х. Султанов, И. Л. Виноградова, А. А. Кашбиев // Нелинейный мир. - 2012. Т.10. -№12. - C. 895-902.

32. Волков, К. А. Реконструкция ВОЛП с включением компенсирующих волокон в муфтах оптического кабеля / К. А. Волков // Инфокоммуникационные технологии. - 2010. Т. 8. - №1. - С. 58 - 61.

33. Agrawal, G. P. Nonlinear fiber optics / G.P. Agrawal. - Boston: Academic Press. - 2009. - 466 p.

34. Виноградова, И. Л. Задача определения параметров оптимального оптического импульса для линии передачи с интерференционными свойствами / И. Л. Виноградова // Компьютерная оптика. 2009. Т. 33. - № 2. - C. 147 - 155.

35. Ерохин, Г.А. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн / Г.А. Ерохин, О.В. Чернышев, Н.Д. Козырев, В.Г. Кочержевский- М.: Горячая линия-Телеком. - 2004. - 58 с.

36. Багманов, В.Х. Моделирование СШП радиоимпульсов на основе производных Гаусса и Рэлея с учетом спектральной маски ГКРЧ РФ / В.Х. Багманов, И.К. Мешков, Е.П. Грахова, И.Л. Виноградова // Электротехнические и информационные комплексы и системы. - 2014. Т. 10. -№ 3. - C. 62-68.

37. Абдрахманова, Г.И. Фрактальная cверхширокополосная антенна на основе кругового монополя / Г.И. Абдрахманова // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. - 2013. - № 8. - C. 52-59.

38. Meijerink, A. Optical beam forming for phased-array antennas / A. Meijerink, C.G.H. Roeloffzen, L. Zhuang, D. Marpaung, R.G. Heideman, A. Borreman, V.W. Etten // Fotonica magazine. - 2007. - P. 5-9.

39. Meijerink, A. Novel ring resonator-based integrated photonic beamformer for broadband phased array receive antennas - part I: design and performance analysis / A. Meijerink, C.G.H. Roeloffzen, R. Meijerink, L. [et al.] // Journal of Lightwave Technology. - 2010. - V. 28(1). - P. 3-18.

40. Zhuang, L.Novel ring resonator-based integrated photonic beamformer for broadband phased array receive antennas - part II: experimental prototype / L. Zhuang, C.G.H. Roeloffzen, A. Meijerink [et al.] // Journal of Lightwave Technology. - 2010. - V. 28(1). - P. 19-31.

41. Burla, M. Separate carrier tuning scheme for integrated optical delay lines in photonic beamformers / M. Burla, M. Khan, D. Marpaung [et al.] // Proceedings of the 2011 IEEE MWP. - 2011. - P 65-68.

42. Vidal, B. Fast optical beamforming architectures for satellite-based applications / B. Vidal, T. Mengual, J. Marti // Advances in optical technologies. -2012. - V. 2012. - P. 1-5.

43. Drummond, M., Monteiro P., Nogueira R. Photonic true-time delay beamforming based on polarization-domain interferometers / M. Drummond, P. Monteiro, R. Nogueira // Journal of Lightwave Technology. - 2010. - V. 28(17). - P. 2492-2498.

44. Ortega, B. Variable delay line for phased-array antenna based on a chirped fiber grating / B. Ortega, J. J. Cruz, Campany, M. Andres, D. Pastor // IEEE Transactions on microwave theory and techniques. - 2010. - V. 48(8). - P. 1352-1360.

45. Zhou, B. Optical beamforming networks based on broadband optical source and chirped fiber grating / B. Zhou, X. Zheng, X. Yu [et al.] // IEEE Photonics technology letters. - 2008. - V. 20(9). - P. 733-735.

46. Alphones, A.. Hybrid approach for optical beamforming for phased array / A. Alphones, P.Thai // Proceedings of Asia-Pacific microwave conference. - 2010. - P. 311-317.

47. Арбузова, Е.Ю. Передача сигнала «Radio-over-Fiber» по ВОЛП в режиме плотного управления дисперсией / Е.Ю. Арбузова, К.А. Волкова, К.А. Волков, М.В. Дашков, О.Е. Кокурина // Инфокоммуникационные технологии. - 2012. Т. 10 - № 4. - C. 19 - 22.

48. Андрианова, А.В. Методы повышения эффективности компонентов оптической части сверхширокополосных систем передачи на базе технологии Radio-over-Fiber / А.В. Андрианова // Труды МНТК «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2016» (ПРЭФЖС-2016). - Казань, КНИТУ-КАИ. -2016. - С. 166-170.

49. Andrianova, A.V. UWB-RoF optical signal relevant to State Committee on Radio Frequency spectral mask and its chirping task / I.L. Vinogradova, A. Kh. Sultanov, I.K. Meshkov, A.V. Andrinova [et al.] // 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). - 2015. - P. 1-6.

50. Султанов, А.Х. Метод коррекции работоспособности сетей связи типа Ethernet и PON на основе применения сложного оптического сигнала / А.Х. Султанов, Р.Р. Гайфуллин, И. Л. Виноградова. - Уфа: Гилем. - 2007. - 150 с.

51. Коэффициент фазы и волновое сопротивление световода. [Электронный документ]. - Режим доступа: http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/YAT/TELECOMM/OPT_LS/METOD/SAV IN_1/6.htm.

52. Жирар, А. Руководство по технологии и тестированию систем WDM / А. Жирар - М.: EXFO. - 2011. - 252 с.

53. Султанов, А.Х.. Искажения импульсного сигнала под действием линейного и нелинейного двулучепреломления в волоконно-оптических линиях передачи / А.Х. Султанов, Ш.Б. Янышев, И.Л. Виноградова // Нелинейный мир. -2011. Т.9. - №12. - C. 840-848.

54. Султанов, А.Х. Моделирование параметров волоконно-оптического интерференционного устройства преобразования параметров сигнала / А.Х. Султанов, А.А. Кашбиев, И.Л. Виноградова // Электросвязью - 2013. - №2. -С. 38-42.

55. Бурдин, В.А.. Влияние параметров схемы компенсации хроматической дисперсии на работу волоконно-оптической линии передачи / В.А. Бурдин, М.В. Дашков, К.А. Волков // Оптический журнал. - 2011 - №2. - С. 80-81.

56. Кившарь, Ю.С., Агравал Г.П. Оптические солитоны. От волоконных световодов до фотонных кристаллов / Ю.С. Кившарь, Г.П. Агравал; перев. с англ. под ред. Н.Н. Розанова. - М.: ФИЗМАТЛИТ. - 2005. - 648 с.

57. Султанов, А.Х. Сегмент системы передачи с усилителем EDFA / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, Виноградова И.Л. // Датчики и системы. - 2002. - № 4. -С. 21-33.

58. Гордиенко В. Н. Многоканальные телекоммуникационные системы / В. Н. Гордиенко, М. С. Тверецкий. - М.: Горячая линия-Телеком. - 2007. - 416 с.

59. Krishna, M. S. Optical WDM networks: principles and practice / M. S. Krishna, S. Suresh. - Boston: Academic Publishers. - 2000. - 354 р.

60. Mukherjee B. Optical Communication Networks / B.Mukherjee. - Mc.Graw-Hill. - 2005. - 576 p.

61. Vinogradova, I.L. Fiber optic line for RoF systems with remote and local pump EDFA / Vinogradova I.L., Sultanov A.Kh., Meshkov I.K., Andrianova A.V., [et al.] // Optical Technologies for Telecommunications. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2014. - V. 9533. - P. 953309-8.

62. Андрианова, А.В. Волоконно-оптическая линия передачи для систем RoF с дистанционной накачкой / Виноградова И.Л., Султанов А.Х., Мешков И.К.,

Андрианова А.В. [и др.]// Труды XV МНТК «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций». - Казань, КНИТУ-КАИ. - 2014. - С. 65-68.

63. Рекомендация отрасли ITU-T G.653. Характеристики одномодовых со сдвигом дисперсии оптических волокон и кабелей. Интернациональное телекоммуникационное общество. - 2003. - 45 с.

64. Ржевский, С. П. Интерференционные волоконно-оптические устройства вычислительной техники и систем управления: дис.... канд. техн. наук: 05.13.05 / Ржевский Сергей Петрович. - Уфа, 1989. - 197 с.

65. Гауэр, Дж. Оптические системы связи / Дж.Гауэр: Пер. с англ. - М.: Радио и связь. - 1989. - 504 с.

66. Жирард, A. Компоненты системы DWDM: оптические усилители EDFA / A. Жирард. - EXFO. - 2001. - 381 с.

67. Busch, K. Photonics Crystals: advances in design, fabrication and characterization / K. Busch, S. Lulkes, R. B. Wehrspohn, H. Fuell. - Weinheim: Wiley-VCH. -2004. -378 p.

68. Рекомендация отрасли ITU-T G.650.2. Определения и методы тестирования для статистических и нелинейных свойств одномодовых оптических волокон и кабелей. Интернациональное телекоммуникационное общество. - 2002.

- 46 с.

69. Рекомендация отрасли ITU-T G.694.1. Спектральная решётка для приложений WDM. Частотная решётка DWDM. Интернациональное телекоммуникационное общество. - 2002. - 5 с.

70. Кочержевский, Г.Н. Антенно-фидерные устройства / Г.Н. Кочержевский.

- М.: Радио и связь. - 2008. - 280 с.

71. Андрианова, А.В. Способ подключения антенных излучателей для RoF с применением оптического устройства и методика расчета его параметров / И.Л. Виноградова, А.Х. Султанов, И.К. Мешков, А.В. Андрианова [и др.] // Компьютерная оптика. - 2015. Т. 39. - №5. - С. 728-737.

72. Andrianova, A.V. The fiber optic device for signal positive chirping by interferential method with tuning of chirp size / I.L. Vinogradova, A. Kh. Sultanov, I.K. Meshkov, A.V. Andrinova [et al.] // Optical Technologies for Telecommunications. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2014. - V. 9533. - P. 953309-8.

73. Андрианова, А.В. Волоконно-оптическое устройство для положительного чирпирования сигнала интерференционным методом с подстройкой величины чирпа / И.Л. Виноградова, А.Х. Султанов, И.К. Мешков, А.В. Андрианова [и др.] // Труды XV МНТК «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций». - Казань, КНИТУ-КАИ. - 2014. - С. 68-71.

74. Пат., номер заявки: 2016103991 Российская Федерация, МПК G02B 6/28. Устройство для разветвления и чирпирования оптических сигналов / Виноградова И.Л., Султанов А.Х., Андрианова А.В. [и др.]; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «УГАТУ» (RU). - № 2016103991/28; заявл. 08.02.2016; решение о выдаче патента 26.05.2016.

75. Alves, T. Performance comparison of OFDM-UWB radio signals distribution in long-reach PONs using Mach-Zehnder and linearized modulators / T. Alves, M. Morant, A. Cartaxo, R. Llorente // IEEE Journal on selected areas in communications. -2011. - V. 29 (6). - Р. 1311-1320.

76. Agrawal, G. Lightwave technology telecommunication systems / G. Agrawal. - Hoboken: John Wiley&Sons Inc. - 2005. - 480 p.

77. Андрианова, А.В. Подход к преобразованию спектра широкополосного сигнала оптической частью системы RoF / И.Л. Виноградова, А.Х. Султанов, И.К. Мешков, А.В. Андрианова [и др.] // Труды IV Международной конференции по фотонике и информационной оптике. - Москва, НИЯУ МИФИ. - 2015. - С. 216.

78. Andrianova, A.V. Interference fiber optic device for RoF antenna radiators control / I.L. Vinogradova, A. Kh. Sultanov, I.K. Meshkov, A.V. Andrinova [et al.] // 2016 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). -2016. - P. 1-6.

79. Becker, P.C. Erbium-doped fiber amplifiers. Fundamentals and technology / P.C. Becker, N.A. Olsson, J.R. Simpson. - Boston: Academic Press. - 1999. - 481 p.

80. Wooten, E.L. A review of lithium niobate modulators for fiber-optic communications systems / E.L. Wooten, K.M. Kissa, A. Yi-Yan, [et al.] // IEEE Journal of selected topics in quantum electronics. - 2000. - V. 6 (1). - Р. 69-82.

81. Janner, D. Waveguide electro-optic modulation in micro-engineered LiNbO3 / D. Janner, D. Tulli, M. Belmonte, V. Pruneri // Journal of optics. - 2008. - V.10. -Р. 1-6.

82. Cartledge, J.C. Performance of 10 Gb/s lightwave systems based on lithium niobate Mach-Zehnder modulators with asymmetric Y-branch waveguides / J.C. Cartledge // IEEE Photonics technology letters. - 1995. - V. 7 (9). - Р. 1090-1092

83. Kaminow, I.P. Optical fiber telecommunications IIIB / I.P. Kaminow, T.L. Koch. - Holmdel: Academic press. - 1997. - 534 p.

84. Лотов, К.В. Физика сплошных сред / К.В. Лотов. - Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований. - 2002. - 144 с.

85. Фейнман, Р. Фейнмановские лекции по физике. Том 7. Физика сплошных сред / Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс; перевод с английского. - М.: Эдиториал УРСС. - 2004. - 286 с.

86. Ландау, Л.Д. Теоретическая физика: учеб. пособ. для вузов в 10 т. Т. VIII. Электродинамика сплошных сред / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. - М.: ФИЗМАТЛИТ. - 2005. - 656 с.

87. Agrawal, G. Fiber optic communication systems / G. Agrawal. - New York: John Wiley&Sons Inc. - 2002. - 561 p.

88. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров / А. Анго; перевод с французского под общей редакцией К.С. Шифрина. - М.: Наука. - 1965. - 779 с.

89. Andrianova, A.V. SCRF spectral mask compliant ultra-wideband signal generation approaches for RoF systems / A.V. Andrinova, A. Kh. Sultanov, I.K. Meshkov [et al.] // Optical Technologies for Telecommunications. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2015. - V. 9807. - P. 980704-8.

90. Chang, Y.M. Generation and distribution of 1,25 Gb/s ultrawideband doublet pulses based on the combination on nonlinear polarization rotation and parametric amplification / Y.M. Chang, J. Lee, H. Lee, [et al.] // Journal of lightwave technology. -2011. - V. 29 (6). - P. 931-938.

91. Андрианова, А.В. Генерация многоканального сверхширокополосного сигнала для RoF-систем / А.В. Андрианова, И.К. Мешков, А.Х. Султанов // Электротехнические и информационные комплексы и системы. - 2015. Т. 11. - №

1. - С. 84-90.

92. Андрианова, А.В. Электрическая генерация сверхширокополосного сигнала для RoF-систем / А.В. Андрианова, И.К. Мешков // Труды XVI МНТК «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций. - Уфа, УГАТУ. - 2015. Т.

2. - С. 103-105.

93. Pan S., Yao J. IR-UWB-over-Fiber systems compatible with WDM-PON Networks / S. Pan, J. Yao // Journal of lightwave technology. - 2011. - V. 29 (20). - P. 3025-3034.

94. Andrianova, A.V. Photonic generation of ultra-wideband signal for Radioover-Fiber systems / A.V. Andrianova, I.K. Meshkov, A. Kh. Sultanov, V.V. Chernykh // Инфокоммуникационные технологии. - 2015. Т. 13. - №2. - С. 139-143.

95. Андрианова А.В. Оптическая генерация сверхширокополосного сигнала для RoF-систем / А.В. Андрианова // Труды XVI МНТК «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций. - Уфа, УГАТУ. - 2015. Т. 2. - С. 105-107.

96. Fernandes. J.R. Recent Advances in IR-UWB transceivers: an overview / J.R. Fernandes, D. Wentzloff // IEEE. - 2010. - P. 3284 - 3287.

97. Андрианова, А.В. Реализация оптической генерации сверхширокополосного сигнала для RoF систем с учетом требований спектральной маски ГКРЧ / А.В. Андрианова, И.К. Мешков, А.Х. Султанов // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2015. Т. 18. Ч. 2. - №

3. - С. 34-38.

98. ITU-T. G.821. Error performance of an international digital connection operating at a bit rate below the primary rate and forming part of an Integrated Services Digital Network, International Telecommunication Union. - 2002. - 18 p.

99. ITU-T. G.826. End-to-end error performance parameters and objectives for international, constant bit-rate digital paths and connections, International Telecommunication Union. - 2002. - 34 p.

162

ПРИЛОЖЕНИЕ А Параметры образцов ниобата лития Ы^03, используемых в волоконно-оптических системах связи

Ниобат лития является одним из самых универсальных и

популярных активных оптических материалов. Фундаментальными характеристиками этого материала являются: широкий спектр прозрачности, высокие электрооптический и нелинейно-оптический коэффициенты, очень высокий коэффициент электромеханических связности, а также химическая и механическая стабильность.

Параметры пластин ниобата лития:

Диаметр Ориентация Толщина Материал Полировка

76,2 мм (3") Z-срез 1 мм Ниобат лития Обе поверхности

76,2 мм (3") Z-срез 1 мм Ниобат лития легированный магнием Обе поверхности

76,2 мм (3") Z-срез 0,5 мм Ниобат лития легированный магнием Одна поверхность

76,2 мм (3") X-срез 0,5 мм Ниобат лития Одна поверхность

76,2 мм (3") Z-срез 0,5 мм Ниобат лития Одна поверхность

76,2 мм (3") Z-срез 1 мм Ниобат лития Обе поверхности

76,2 мм (3") X-срез 1 мм Ниобат лития Обе поверхности

76,2 мм (3") X-срез 1 мм Ниобат лития Одна поверхность

76,2 мм (3") X-срез 0,5 мм Ниобат лития Обе поверхности

100 мм (4") Z-срез 1 мм Ниобат лития Обе поверхности

100 мм (4") X-срез 1 мм Ниобат лития Обе поверхности

100 мм (4") X-срез 1 мм Ниобат лития Одна поверхность

125 мм (5") X-срез 1 мм Ниобат лития Обе поверхности

125 мм (5") Z-срез 1 мм Ниобат лития Обе поверхности

76.2 тт сКате1ег 100 тт сЛатеСег

Р1диге 1. РаП N0. 99-00630-01 Х = .0 тт Р|диге 2. РаП N0. 97-01763-10 Х = 1.0 тт

-»|20.0 тт|»- —|зо.5 тт|*-

<*2>

< + х > < + х>

< + у> 4 / М1Ми$ \ < X > РАСЕ Ц <-У> \ У <-х> \ - SECONDARY < + у> 4 ! МИЧиБ < X > РАСЕ и <-г> / <-х> V

} Р1ХГ 14 0 тт <-г> Т ^ <-г> Р1АТ 15.2 тт

Р|диге 3. РаП N0. 99-60011-01 1 = .0 тт Р1диге 4. РаП N0. 97-01514-10 1 = 1.0 тт

-Н20.0 ттН- -Ч30.5 тт Ь-

<-У> 1 <-У> 1

< + г> •V < + г>

1/ <-х> -Г / М1Ш5 \ <1> РАСЕ и. < + Х» ±[ <-х> 4 ( М^Ш <2> РАСЕ )-► < + X >

14.0 тт | 1 15 .2 тт ♦ \

ЭЕССМОАКУ РЬАТ \ / <2> 5ЕССМОА!?У РЬАТ / <-г>

< + У>

Рисунок А.1 - Геометрические размеры основных типов пластин

164

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Существующие схемы организации широкополосного доступа в городах и

коттеджных поселках

На сегодняшний день существуют две основные схемы организации широкополосного доступа (ШПД) в городах и коттеджных поселках.

Рисунок Б.1 - Схема организации ШПД в городе

Рисунок Б.2 - Схема организации ШПД в коттеджных поселках