СПОСОБ СИМВОЛЬНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ Российский патент 2000 года по МПК H04B10/12 

Изобретение относится к телекоммуникационным системам связи, а именно к передаче сигналов по волоконно-оптической линии связи (ВОЛС).

В настоящее время известен способ передачи цифровых сигналов по ВОЛС, заключающийся в том, что на передатчике формируют цифровой сигнал со скоростью П бит/с. Этот поток, например, при K=4 разбивают на четыре равных потока, каждый из которых преобразуют в световой на своей длине волны. Далее с помощью оптического мультиплексора суммируют четыре потока в одно волокно, усиливают, передают по ВОЛС, на приемнике усиливают, подают на оптический демультиплексор, преобразуют в электрический сигнал, образуют четыре равных потока с суммарной скоростью П бит/с в одном волокне. Этот способ описан, например, в журнале "Мир связи. Connect!" N 6/98 стр. 144 - 146, авторы С.Г. Акопов, Д. Л. Шарле, статья "Главный компонент преодолевает барьеры" (технология WDM - wave division multiplexing)- прототип.

Устройство для реализации известного способа выпускается множеством зарубежных фирм, например, американская фирма ADC выпускает аппаратуру для передачи цифровых сигналов по ВОЛС серии DV 6000 с применением оптических мультиплексоров - демультиплексоров серии AOFR.

Недостатком указанного способа и устройства являются повышенные технические требования к ВОЛС, а именно для уменьшения вредного влияния каналов друг на друга (так называемого эффекта четырехволнового смешивания, при котором λ₂+λ₃ = λ₁+λ₄ ) необходимо использовать волокно с так называемой смещенной ненулевой дисперсией, так как при использовании обычных одномодовых и многомодовых волокон возникают дополнительные ошибки из-за межканальной интерференции.

Задачей патентуемого способа является снижение требований к ВОЛС при использовании метода WDM.

Указанная задача в достигается тем, что в патентуемом способе передачи данных по волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), заключающемся в том, что на передатчике формируют цифровой электрический сигнал (ЦЭС) со скоростью П бит/с, преобразовывают его в световой, усиливают, передают по одной жиле ВОЛС, а на приемнике усиливают, подают на оптический демультиплексор и преобразовывают в электрический, в отличие от способа по прототипу на передатчике ЦЭС разбивают на кластеры, содержащие равные объемы цифровой информации размером К бит, передают по одной жиле ВОЛС последовательность оптических импульсов длительностью T = К/П бит/с с длиной волны λ_i, соответствующей i-му кластеру, где i = 1,2....n, a n = 2^К, а на приемнике сравнивают уровни приходящих сигналов на каждой длине волны λ_i, выбирают из них сигнал с максимальным i-м уровнем в течение времени T и i-й кластер преобразовывают в объем К бит.

Так как в отличие от известного способа информация передается на различных длинах волн не параллельно (то есть одновременно), а последовательно, то не возникает нелинейных эффектов и можно использовать передачу световых импульсов с повышенной амплитудой через любое волокно.

Патентуемый способ реализуется с помощью устройства, показанного на чертеже.

Устройство для реализации способа передачи цифровых сигналов по ВОЛС состоит из последовательно соединенных прямого формирователя 1 кластеров, перестраиваемого по частоте одночастотного лазера 2, передающего оптического усилителя 3, одножильного волоконно-оптического кабеля (ВОК) 4, приемного оптического усилителя 5, оптического демультиплексора 6, модуля 7 из n фотоприемников, схемы сравнения 8, обратного формирователя кластеров 19.

Устройство работает следующим образом, например, для случая К=4, n=16.

Прямой преобразователь 2 кластеров преобразует исходную последовательность битов в последовательность номеров кластеров в соответствии с таблицей.

При передаче i-го кластера прямой преобразователь 1 кластеров подает на лазер 2 управляющий импульс i-го вида, который возбуждает лазер 2 на i-й длине волны. Далее каждый световой импульс длительностью К/П бит/с с узкой спектральной линией проходит через оптический усилитель 3 и по одной жиле ВОК 4 передается на приемную часть (приемник). На приемной части приемный оптический усилитель 5 после усиления подает оптический сигнал на оптический демультиплексор 6, который, принимая световой импульс с длиной волны λ_i, передает его только по одному направлению на i-й фотоприемник модуля 7 из n фотоприемников. N выходов модуля 7 соединены со схемой сравнения 8, которая в течение посылки каждого кластера опрашивает n каналов и выбирает максимальную амплитуду сигнала, которая будет в i-м канале. Каждый i-й кластер поступает со схемы сравнения 8 на обратный формирователь 19 кластеров, который преобразует i-й кластер в соответствии с таблицей в четыре бита.

Элементы устройства 3-7, реализующего патентуемый способ, используются такие же, как в способе и устройстве по прототипу. Элементы 1 и 9 - известная электронная схема, которая осуществляет прямое и обратное преобразования битовой скорости в бодовую и обратно и широко используется, например, в QAM модуляторах, например, фирмы Philips/ 8 - дифференциальный усилитель, применяемый, например, в радиоприемных устройствах. 2 - наиболее важный, сложный и дорогой элемент устройства, который выпускается рядом зарубежных фирм, см. , например, IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL. 11, N 6, JUNE 1999 "Widely Tunable Sample Grating DBR Laser with Integrated Electroabsorption Modulator (Beck Mason, Greg A. Fish, Steven P. DenBaars and Larry A. Colder, Fellow, IEEE).

Изобретение относится к системам связи. Способ символьной передачи данных по волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) заключается в том, что на передатчике формируют цифровой электрический сигнал (ЦЭС) со скоростью П бит/с, преобразовывают его в световой, усиливают и передают по одной жиле ВОЛС. На приемнике усиливают полученный сигнал, подают на оптический демультиплексор и преобразовывают в электрический. На передатчике ЦЭС разбивают на кластеры, содержащие равные объемы цифровой информации размером К бит и передают по одной жиле ВОЛС последовательность оптических импульсов длительностью Т = К/П бит/с с длиной волны λ_i, соответствующему i-му кластеру, где i = 1,2. ..n, а n = 2^к. На приемнике сравнивают уровни приходящих сигналов на каждой длине волны λ_i, выбирают из них сигнал с максимальным i-м уровнем в течение времени Т и i-й кластер преобразовывают в объем К бит. Технический результат заключается в снижении требований к ВОЛС при использовании метода WDM. 1 ил., 1 табл.

Способ символьной передачи данных по волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), заключающийся в том, что на передатчике формируют цифровой электрический сигнал (ЦЭС) со скоростью П бит/с, преобразовывают его в световой, усиливают, передают по одной жиле ВОЛС, а на приемнике усиливают, подают на оптический демультиплексор и преобразовывают в электрический, отличающийся тем, что на передатчике ЦЭС разбивают на кластеры, содержащие равные объемы цифровой информации размером К бит, передают по одной жиле ВОЛС последовательность оптических импульсов длительностью Т=К/П бит/с с длиной волны λ_i, соответствующей i-му кластеру, где i = 1,2...n, а n = 2^K, а на приемнике сравнивают уровни приходящих сигналов на каждой длине волны λ_i, выбирают из них сигнал с максимальным i-м уровнем в течение времени Т и i-й кластер преобразовывают в объем К бит.