11. Экспериментальные солитонные линии связи. Схема солитонной линии связи с усилением на волокне, легированном эрбием.

В области создания солитонных линий связи за последнее время достигнут определенный процесс и были созданы экспериментальные образцы таких линий. Большим толчком в создании новых экспериментальных солитонных линий связи было появление в 1989г ОУ с диодной накачкой, использующие ОВ, легированного эрбием (EDFA), в качестве усилительной среды и работающего на длине волны 1480 нм (рис.1).

Схема функционирования следующая:

- генератор информационной последовательности (ГИП) управлял импульсным источником излучения частотой 10ГГц и (через электрический усилитель ЭУ) оптическим модулятором на ниобате лития. Эта связка или блок были эквивалентны одному каналу данных со скоростью 10 Гбит/с. Для получения информационной последовательности импульсов со скоростью 80 Гбит/с был использован MS. Он реализован в виде планарной оптической ИС, объединяющий 8 таких эквивалентных каналов.

- для выделения на приеме сигнала канальной синхронизации 10 ГГц указанные блоки настраивались так, чтобы амплитуды генерируемых ими солитонов отличались друг от друга.

- сформированный MS оптический сигнал, усиленный в ОУ EDFA, подавался с его выхода далее на первый линейный сегмент EDFA1- STF. Пройдя по цепочке из двадцати таких сегментов, сигнал демультиплексируется с выделением тактового сигнала синхронизации 10ГГц, используемого в схеме детектора ошибок.

Источником излучения служил лазер, работавший на частоте 10 ГГц (период 10 пс) в режиме с активным захватом моды (ML Laser) и с кольцом ОВ, легированного эрбием, в цепи обратной связи. Лазер генерировал солитонные импульсы длительностью (2,7-3)пс для длины волны 1552 нм. Сигнал на выходе MS имел битовой интервал 12,5пс, это соответствовало расстоянию между солитонами примерно в 3 ширины солитонного импульса, что создавало условия для отсутствия их взаимодействия. В качестве ОВ использовалось волокно со сдвигом дисперсии, которое имело надлине волны 1552нм дисперсию минус 19пс/км*нм. Кодированные информационные импульсы усиливались ОУ EDFA до солитонной пиковой мощности порядка 8,2 дБм. При демультиплексировании информационного сигнала 80 ГГц используется рефлектор в виде нелинейной оптической петли, нечувствительной к поляризации. Часть переданного сигнала принималась PIN-VD для выделения сигкала таймера 10 ГГц. Этот сигнал используется затем для управления лазерным диодом 1533 нм с РОС, генерирующим 9 пс импульсы вместо исходных. Эта импульсная последовательность используясь далее для управления указанным рефлектометром, сформированным в виде 6км отрезка, сохраняющего поляризацию ОВ со сдвигом дисперсии.

7. Линейные коды. Требования. Коды классов 1b2b, mBnB, mB1p1r. Алгоритмы формирования.

Основные характеристики ВОС (длина регенерационного участка, метод обработки сигнала, система контроля ошибок в регенераторах, система синхронизации, помехозащищенность и др) в значительной степени зависят от выбора кода в линии.

О собенности построения линейных кодов для цифровых ВОС связи зависят от физических свойств среды распространения сигналов. Оптическое волокно как среда передачи сигналов, а также источник излучения в передающем и фотоприемник в приемном оптическом модулях предъявляют специфические требования к свойствам цифрового сигнала:

- спектр сигнала должен быть узким и иметь ограничение как сверху, так и снизу. Чем уже спектр сигнала, тем меньше требуется полова пропускания фотоприемника, а соответственно уменьшаются мощность шума и его влияния. Ограничение спектра сверху снижает уровень межсимвольной помехи, а ограничение снизу - флуктуации уровня принимаемого сигнала в электрической части фотоприемника, имеющего цепи развязки по постоянному току. Минимальное содержание НЧ составляющих позволяет также обеспечивать устойчивую работу цепи стабилизации выходной мощности оптического передатчика;

- код линейного сигнала должен обеспечивать возможность выделения колебания тактовой частоты, необходимой для нормальной работы тактовой синхронизации;

- код линейного сигнала должен обладать максимальной помехоустойчивостью, которая позволяет получать при прочих равных условиях максимальную длину участка регенерации;

- код линейного сигнала должен обладать избыточностью, которая позволяет по нарушениям правила образования кода судить о возникновении ошибок;

- код линейного сигнала должен быть простым для практической реализации преобразователей кода.

Под линейными кодами класса 1B2B понимают коды, в которых осуществляется преобразование одного бита исходного ИКМ- сигнала длительностью T в комбинацию из двух символов. Каждая из которых имеет длительность T/2 ( следовательно, тактовая частота линейного сигнала в двое больше тактовой частоты исходного ИКМ – сигнала и скорость передачи в линии в 2 раза выше скорости исходной последовательности).

К классу блочных кодов mBnB с m>=2 принадлежит большое число различных линейных кодов, алгоритм формирования которых обычно даются кодовыми таблицами (алфавитами). Чаще всего используются 2 кодовые таблицы, что позволяет обеспечить равенство (балансирования) числа «1» и «0» в коде. В кодах этого класса последовательность исходного ИКМ- сигнала разбивается на отрезки (блоки), состоящие из m бит, и каждый из них преобразуется в определенную последовательность (блок) кодовых символов (из n бит). Пример, 2B3B, 2B4B, 3B4B, 5B6B.

В качестве символов кода 10B1P1R помимо 10 информационных символов присутствуют еще два дополнительных P и R. Функции символа R заключаются в передаче дополнительной информации: кода синхронизации, сигналов СС, символов ТМ, резервных цифровых потоков. Функции символа P заключаются в организации процесса компенсации дрейфа постоянной составляющей кода 10B1P1R. Частота следования дополнительных символов P и R составляет 27, 85 МГц при скорости передачи сигналов в линии 167, 1168 Мбит/с.