Введение
1. Частотное разделение каналов в ВОСП - современное состояние и перспективы развития 22
1.1. Виды оптической модуляции и фотодетектирования, форматы модуляции в частотно-разделенных каналах 22
1.2. Место частотного разделения каналов в ВОСП 30
1.3. Выводы по первому разделу 38
2. Влияние характеристик оптоэлектронных компонент на показатели качества сигналов при оптической модуляции 40
2.1. Интермодуляционные искажения 40
2.2. Влияние В АХ ЛД на показатели качества сигналов 44
2.3. Параболическая аппроксимация клиппированных импульсных помех при модуляции излучения ЛД групповым многоканальным сигналом 53
2.4. Модуляция излучения лазерного диода многоканальным цифровым сигналом формата 64/256-QAM 59
2.5. Модуляция излучения лазерного диода OFDM-сигналом 66
2.6. Внутренняя нелинейность лазера 74
2.6.1. Переходная и частотная характеристики ЛД 74
2.6.2. Фазовый шум ЛД. Относительный интенсивный шум ЛД 84
2.7. Влияние передаточной характеристики внешнего модулятора на показатели качества сигналов 88
2.7.1. Основные характеристики внешних модуляторов 88
2.7.2. Внешняя модуляция излучения многоканальным сигналом, состоящим из множества поднесущих каналов 97
2.8. Выводы по второму разделу 104
3. Прямое фотодетектирование оптических сигналов с частотным разделением каналов 105
3.1. Выбор параметров фотоприемного устройства для оптимального детектирования поднесущих сигналов 105
3.2. Прямое фотодетектирование оптических однополосных сигналов с частотным разделением поднесущих каналов разного формата модуляции 119
3.3. Выводы по третьему разделу 131
4. Волоконно-оптический тракт сети доступа с частотным разделением каналов в линейном режиме работы 133
4.1. Влияние на поднесущие сигналы дисперсии оптического волокна и помех, возникающих при прямом фотодетектировании двухполосных оптических сигналов 133
4.1.1 Результаты моделирования при передаче многоканальных SCM сигналов 143
4.1.2. Результаты моделирования при передаче OFDM сигналов 147
4.2. Влияние дисперсии оптического волокна и прямого фотодетектирования на поднесущие при использовании однополосных оптических OFDM сигналов 151
4.2.1. Математическое обоснование методики расчета 152
4.2.2. Результаты компьютерного моделирования. Способы увеличения полосы OFDM-сигнала без применения схем компенсации шума биений 157
4.2.3. Метод компенсации шума биений на приемной стороне 165
4.3. Выводы по четвертому разделу 167
5. Волоконно-оптический тракт сети доступа с частотным разделением каналов в нелинейном режиме работы 169
5.1. Основные нелинейные явления, влияющие на частотно-разделенные каналы 169
5.2. Влияние четырехволнового смешения на оптические канальные сигналы в WDM-PON сетях 182
5.3. Влияние четырехволнового смешения на поднесущие канальные сигналы в волоконно-оптических сетях доступа 195
5.4. Методика оценки показателя качества сигнала при влиянии четырехволнового смешения в волоконно-оптических сетях доступа с частотным разделением каналов 209
5.5. Влияние фазовой самомодуляции и фазовой кросс-модуляции на поднесущие канальные сигналы в волоконно-оптических сетях доступа 219
5.6. Влияние вынужденного комбинационного рассеяния Рамана на сигналы поднесущих каналов в волоконно-оптических сетях доступа 231
5.7. Выводы по пятому разделу 244
6. Примеры волоконно-оптических сетей доступа с частотным разделением каналов 246
6.1. Архитектура волоконно-оптических сетей доступа с частотным разделением каналов 246
6.2. Отказоустойчивая кольцевая опорная сеть, использующая переприем поднесущих каналов в узлах 250
6.3. Волоконно-оптическая кольцевая опорная сеть с коммутацией поднесущих каналов 260
6.4. Волоконно-оптическая кольцевая опорная сеть с коммутацией поднесущих каналов по запросам 266
6.5. PON-сети с частотным разделением каналов 272
6.6. Выводы по шестому разделу 288
Заключение 290
Список сокращений и условных обозначений 293
Список литературы 298
Приложение 1 Фрагмент исходного кода имитационной программы модуляции излучения ЛД сигналами формата 64/256-QAM 326
Приложение 2 Фрагмент исходного кода программы для оценки влияния нелинейной передаточной характеристики оптического модулятора на поднесущие сигналы 329
Приложение 3 Определение оптимальных параметров фотоприемного устройства 332
Приложение 4 Пример расчета уровней ИМИ, вызванных хроматической дисперсией волокна и прямым фотодетектированием 32-канального двухполосного оптического сигнала 335
Приложение 5 Пример расчета уровней шумов биений между поднесущими во время фотодетектирования OFDM-сигнала 337
Приложение 6 Фрагмент исходного кода программы для расчета спектрального распределения частотных составляющих при четырехволновом смешении 339
Приложение 7 Фрагмент исходного кода программы нахождения индексов четырехчастотных каналов, удовлетворяющих правилу Голомба 341
Приложение 8 Документы, подтверждающие внедрение основных результатов диссертационной работы 3
