Оптические системы с терабитными и петабитными скоростями передачи (3300,00 руб.)

Стр.2

Стр.178

Стр.179

УДК 621.391.63:681.7.068.391.037.3 ББК 32.889 Ф7532.811 Р е ц е н з е н т ы : доктор техн. наук, профессор Ю. А. Пальчун; канд. техн. наук В. А. Шиянов Фокин В. Г., Ибрагимов Р. З. Ф75 Оптические системы с терабитными и петабитными скоростями передачи. Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2020. – 180 с.: ил. ISBN 978-5-9912-0616-7. Представлены сведения о возможностях и ограничениях современных волоконно-оптических систем передачи по наращиванию скорости и дистанций при использовании DWDM, оптического усиления и современных форматов представления оптических сигналов. Рассмотрены принципы построения волоконно-оптических систем передачи нового поколения с применением пространственного мультиплексирования SDM в многосердцевинных MCF одномодовых и маломодовых FMF волоконных световодах, технологий многоуровневых форматов модуляции PDMmQAM, суперканалов O-OFDM с терабитными, петабитными скоростями и поддержкой flex grid superchannel, когерентными оптическими приёмниками. Приведены характеристики перспективной элементной базы для построения оптических систем и сетей и примеры реализации оптических систем передачи. Рассмотрены программные продукты для моделирования и дана методика расчётов суперканалов. Рассмотрены элементы технологии программноконфигурируемых оптических транспортных сетей T-SDN. Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров и магистров 11.03.02 и 11.04.02 – «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» по профилям «Многоканальные телекоммуникационные системы» и «Оптические системы и сети связи», быть полезно для специалистов. ББК 32.889 Учебное издание Фокин Владимир Григорьевич Ибрагимов Роман Захирович ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ С ТЕРАБИТНЫМИ И ПЕТАБИТНЫМИ СКОРОСТЯМИ ПЕРЕДАЧИ Учебное пособие для вузов Любая часть этого издания не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения правообладателя © ООО «Научно-техническое издательство «Горячая линия – Телеком» www.techbook.ru Тиражирование книги начато в 2017 г. Все права защищены. © В. Г. Фокин, Р.З. Ибрагимов

Стр.2

Оглавление Предисловие . ......... .......... .......... .......... ........ Введение . .......... .......... ......... .......... .......... .. 1. Возможности и ограничения в современных системах оптической связи ... .......... .......... .......... .. 1.1. Информационные сигналы и волоконно-оптическая среда для их передачи . ........ ....... ........ ....... ........ ... 3 5 9 9 1.2. Оптические передатчики, приёмники и усилители ....... 24 1.3. Оптические мультиплексоры выделения/ввода и коммутаторы в оптической сети .. ....... ........ ........ ....... .. 38 1.4. Форматы кодирования, оптическое отношение сигнал/ шум и предел Шеннона для оптических систем передачи .. ... 40 1.5. Структура передатчика и приёмника сигналов с решетчатым кодированием/декодированием ... ....... ........ .... 46 1.6. Выводы ... ........ ....... ........ ........ ....... ........ .. 48 Контрольные вопросы ...... ........ ........ ....... ....... 48 2. Способы повышения эффективности оптических систем передачи .. .......... .......... ......... .......... ..... 50 2.1. Использование компенсаторов дисперсии и оптических усилителей .. ........ ........ ....... ........ ....... ........ ... 50 2.2. Использование когерентного приёма и цифровой обработки сигнала .... ....... ........ ........ ....... ........ ...... 57 2.3. Использование многоуровневых форматов модуляции, поляризационного мультиплексирования и суперканалов .. 60 2.4. Выводы ... ........ ....... ........ ........ ....... ........ .. 64 Контрольные вопросы ...... ........ ........ ....... ....... 66 3. Характеристики волоконных световодов с множеством сердцевин .. .......... .......... .......... .......... .. 67 3.1. Типы и конструкции многосердцевинных волоконных световодов .... ....... ........ ........ ....... ........ ........ . 70 3.2. Характеристики многосердцевинных волоконных световодов ........ ....... ........ ........ ....... ........ ....... 73 3.3. Компоненты для линий с многосердцевинными волоконными световодами ....... ....... ........ ........ ....... ... 77 3.4. Выводы ... ........ ....... ........ ........ ....... ........ .. 82 Контрольные вопросы ...... ........ ........ ....... ....... 82 4.1. Волоконные световоды для систем с модовым мультиплексированием .... ........ ........ ....... ........ ........ .... 84 4.2. Схемы ввода/вывода и усиления мод .... ........ ........ 86 4.3. Принципы построения систем передачи FMF ....... ..... 91 4. Системы с модовым разделением оптических каналов...... .......... .......... .......... .......... .......... .. 83

Стр.178

Оглавление 179 4.4. Выводы ... ........ ....... ........ ........ ....... ........ .. 93 Контрольные вопросы ...... ........ ........ ....... ....... 93 5.1. Простые форматы модуляции ...... ........ ....... ....... 95 5.2. Фазовые форматы модуляции ....... ....... ........ ...... 96 5.3. Квадратурно-амплитудные форматы модуляции ... ...... 98 5.4. Форматы оптических суперканалов и способы их реализации ....... ........ ....... ........ ........ ....... ........ 99 5. Форматы многоуровневой оптической модуляции и способы реализации суперканалов .... .......... ...... 95 5.5. Методика расчета энергетических параметров суперканалов ....... ....... ........ ........ ....... ........ ........ 103 5.6. Выводы ... ........ ....... ........ ........ ....... ........ .. 105 Контрольные вопросы ...... ........ ........ ....... ....... 106 6.1. Электронные компоненты передатчиков, приёмников, коммутаторов, кодеров и декодеров для оптических каналов. 107 6. Современная и перспективная компонентная база оптических систем .......... .......... .......... .......... . 107 6.2. Оптические компоненты передатчиков, приёмников, усилителей, коммутаторов .... ........ ....... ........ ........ 110 7. Достигнутые результаты в построении терабитных и петабитных систем передачи ..... .......... ......... ... 128 6.3. Выводы ... ........ ....... ........ ........ ....... ........ .. 126 Контрольные вопросы ...... ........ ........ ....... ....... 127 7.1. Стандартные решения для коммерческих сетей связи .... 128 7.2. Экспериментальные и планируемые системы ...... ...... 130 7.3. Планирование и проектирование гибко управляемых оптических транспортных систем и сетей с DWDM .... .... 140 8. Технология T-SDN и моделирование сложных оптических систем .. .......... .......... .......... ......... .... 148 7.4. Выводы ... ........ ....... ........ ........ ....... ........ .. 146 Контрольные вопросы ...... ........ ........ ....... ....... 146 8.1. Общая характеристика программно-конфигурируемых сетей SDN ...... ........ ........ ....... ........ ....... ...... 148 8.2. Программно-конфигурируемые оптические сети T-SDN .. 150 8.3. Среды моделирования сложных оптических систем .... . 154 8.4. Выводы ... ........ ....... ........ ........ ....... ........ .. 159 Заключение ........ ......... .......... .......... .......... .. 160 Приложения ..... .......... .......... .......... ......... .... 162 Список сокращений ....... .......... .......... .......... .... 166 Литература ......... .......... .......... .......... ......... . 170

Стр.179