Archive for Октябрь, 2008

Солитонные сети. Часть 1

Пятница, Октябрь 31st, 2008
Рис. 1. Формирование солитона (а) и его спектра (б) из гауссовского импульса в среде с отрицательной ДГС

Рис. 1. Формирование солитона (а) и его спектра (б) из гауссовского импульса в среде с отрицательной ДГС

Начав свое развитие с появления в 1962 г. 24-канальных систем ИКМ, цифровые сети долгое время эволюционировали исключительно как электрические. Скорости передачи в них росли так: с 1,5—2 Мбит/с (первичный канал) до 6—8 Мбит/с (вторичный канал), затем до 34—45 Мбит/с (третичный канал) и до 140 Мбит/с (четвертичный канал). Таким образом формировалась стандартная плезиохронная иерархия PDH, позволившая в середине 80-х гг. организовывать до 1920 стандартных телефонных каналов в одном цифровом канале связи. Дальнейшее увеличение скорости, связанное с повышением частоты передаваемого сигнала, тормозилось из-за того, что резко возрастали потери в электрическом кабеле, поскольку требовалась установка регенераторов через каждые 2—3 км.

Однако уже в начале 80-х гг. появилась новая среда передачи — оптическое волокно (ОВ). Благодаря ему удалось на порядок увеличить длину участка регенерации, и ныне ОВ стало доминирующей средой передачи. Его появление привело к бурному развитию синхронных цифровых сетей, основывающихся на технологиях SONET/SDH.

Эти технологии позволили повысить скорости передачи сначала до 622 Мбит/с, затем (с 1993 г.) до 2,5 Гбит/с, а сейчас и до 10 Гбит/с. Число телефонных каналов в одном цифровом канале связи (при использовании оптоволоконной пары) увеличилось в 16 раз, т. е. доведено до 30 720, а длина регенерационного участка достигла 40—60 км.

Попытки увеличения скорости передачи до 40 Гбит/с и выше привели к технологическим сложностям. Дело в том, что нужно было удовлетворить ряд противоречивых требований к ширине (должна быть порядка 12 пс) и стабильности генерируемого одиночного импульса, а также к мощности лазерного источника, необходимой для распространения такого импульса на десятки километров. Это приводило к нелинейным эффектам в ОВ и к недопустимому уширению импульса — в связи с дисперсией в ОВ естественным (за счет рассеяния) затуханием света. Таким образом, для увеличения скорости передачи требовалось резко повысить качество ОВ.

Все это вместе взятое стало мощным стимулом для развития исследований по оптическим солитонам — световым импульсам (волнам), способным распространяться в дисперсных оптических средах на большие расстояния практически без изменения формы (уширения). Их использование позволило бы раз и навсегда решить проблему длины регенерационного участка. В начале 90-х гг. были получены феноменальные результаты, которые дали надежду на то, что скорости цифровых солитонных линий связи могут быть увеличены до 320 Гбит/с на канал, а длина регенерационного участка — до 1 тыс. км.

(далее…)

Работа в регистратуре Карта сайта
 
 
приглашаем к сотрудничеству авторов

при использовании материалов сайта ссылка на авторов материалов и xaoc.ru обязательна
© 2008, Все права защищены, xaoc.ru

Разработано в Вебхлеб