Современные достижения систем SDH

Основные проблемы, которые пришлось преодолевать для достижения требуемых показателей скорости и длины пролета (или секции) в современных системах SDH общеизвестны. Это -затухание сигнала, вызванное рэлеевским рассеянием, и уменьшение интенсивности сигнала из-за хроматической дисперсии (CD), а па высоких скоростях и из-за поляризационной медо­вой дисперсии (PMD). Другим фактором являются нелинейные эффекты в ОВ при большой мощности входного сигнала, нужной для достижения максимальной длины пролета/секции,

Для скоростей до 40 Гбит/с эти проблемы сегодня, можно считать, преодолены, т.к. се­рийные мультиплексоры уровня STM-256 уже эксплуатируются па ВОЛС. Последние не­сколько лет специалисты пытаются решить данные проблемы для следующей скорости иерар­хии SDH - 160 Мбит/с (STM-1024).

Рэлеевское рассеяние

Это неизбежное зло для оптических систем на всех скоростях. Оно преодолевается ис­пользованием 3-го окна прозрачности (1525-1575 им) и современных ОВ, где получено затч-ханне 0,17-0,18 дБ/км, а также ОУ, компенсирующих потери па длине пролета/секции.

Хроматическая дисперсия (CD)

Она компенсируется либо выбором ОВ типа DSF с нулевой дисперсией для несушей 15Я нм, либо (для ОВ другого типа) применением модуля компенсации дисперсии (DCM) нужного типа, позволяющего компенсировать накопленную дисперсию, или других средств компенса­ции дисперсии (оптических, электронных или основанных на применении схемы ОВ с управ-лением дисперсией).

Поляризационная модовая дисперсия (PMD)

PMD (ПМД) пока еще трудно поддается компенсации, но ее влияние и раньше м.б. мини­мизировать путем выбора подходящего ОВ и замены формата кодирования типа NRZ на фор­мат типа RZ.

Нелинейные эффекты

Влияние различных нелинейных эффектов, вызванных мощным сигналом, вводимым б ОВ с целью увеличить длину пролета или регенерационной секции, можно уменьшить, ис­пользуя ОВ с большим поперечным сечением. Однако получаемый выигрыш для стандартных ОВ невелик (ввиду их небольшого поперечного сечения) и такое решение обычно редко ис­пользуют. Вместо этого ограничивают уровень сигнала, подаваемого в ОВ, и применяют тан­дем ОУ: EDFA-Raman (ОУ на ОВ, легированном эрбием, и ОУ па эффекте Рамапа), вытягивая за их счет нужный уровень сигнала на приеме. Этого же можно достичь, используя упреок-дающее кодирование, корректирующее ошибки (FEC) и выбирая оптимальный модуляцион­ный формат для представления двоичных данных.

Оптимальный модуляционный формат

Выбор оптимального модуляционного формата для высокоскоростных систем SDII в по­следнее время стал предметом особого внимания. Так, для систем с одной несущей в одних работах демонстрируют эффективность форматов CS-RZ (RZ с подавленной несущей), в других - эффективность формата DBM (дуобинарная модуляция) или его обобщения PSBT (двоичная передача с фазированием и фильтрацией сигнала) или же чирповаиного формата DBS'. (CDBT).

Результаты последних исследований, однако, свидетельствуют в пользу сочетания форма­тов RZ-PSK: RZ-DPSK., RZ-QPSK, RZ-DQPSK, RZ-8DPSK (RZ с различными тинами фазовых манипуляций: дифференциальной, квадратурной, дифференциальной квадратурной и 8-фазной дифференциальной). В них не только показана эффективность данных методов в про­тивостоянии различным типам дисперсии (CD и PMD), но и их меньшая чувствительность к уровню накопленного усиленного спонтанного излучения (ASE).

 

 

Новые подходы

В 2003г. был предложен новый подход, конкурирующий с оптимизацией модулирующего формата и основанный на применении оптического преобразования Фурье (OFT) во времен­ной области. OFT в комбинации с использованием ограниченных процессом преобразования оптических импульсов (TL-импульсов) позволяет оперировать при передаче спектральным, а не временным, представлением оптического импульса, которое практически не искажается при трансляции. Форма TL-импульсов описывается функцией гиперболического секанса (sech), как и для солитонов. Реализация этой идеи позволила группе японских исследователей получить феноменальные результаты по передаче потока SDH 160 Гбит/с.