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.