Zinātniskās darbības atbalsta sistēma
Latviešu English

Komercializācijas pieteikums: Spektrāli sagriezta raiduztvērēja tehnoloģija

Nosaukums Spektrāli sagriezta raiduztvērēja tehnoloģija
Anotācija

Rīgas Tehniskās universitātes Telekomunikāciju institūtā ir izveidots spektrāli sagriezta raiduztvērēja modelis (tehnoloģija), kas, pielietojot ciparu signālu apstrādi (DSP), ļauj pārraidīt 1 Gbit/s NRZ sagriezto platjoslas elektrisko signālu, izmantojot elektriskās un optoelektriskās sistēmas komponentes ar 500 MHz joslas platumu. Šo modeli var pielāgot un uzlabot atbilstoši individuālām prasībām un apstākļiem.

Atslēgas vārdi šķiedru optiskās pārraides sistēmas, ciparu signālu apstrāde (DSP), optiskie raiduztvērēji
Autori Sandis Spolītis
Vjačeslavs Bobrovs
Ģirts Ivanovs
Sergejs Olonkins
Struktūrvienība (13100) Telekomunikāciju institūts
Saimniecisko darbību statistiskā klasifikācija, NACE 2 Datoru, elektronisko un optisko iekārtu ražošana
Telekomunikācija
Zinātniskās pētniecības darbs
Tehnoloģijas/produkta apraksts

Elektriskās un optoelektriskās komponentes, kas atrodas ātrdarbīgā šķiedru optikas piekļuves pārraides sistēmas raidītāja un uztvērēja blokā (raiduztvērējā), tiek uzskatītas par tās vājo posmu, jo tām ir ierobežota frekvenču caurlaides josla un pārraides ātrums. Ierobežotās caurlaides joslas problēmas risinājums, kas neprasa pilnīgu raiduztvērēju nomaiņu ir elektrooptisks spektrāli sagriezts raiduztvērējs ātrdarbīgu optisko signālu pārraidei un uztveršanai piekļuves tīklos, kur, lietojot ciparu signālu apstrādi (DSP), tiek sagriezts elektriskais pamatjoslas (angl. baseband) signāls, kas satur pārraidāmo informāciju. Atsevišķas sagrieztā signāla daļas tiek pārraidītas caur šķiedru optisko piekļuves tīklu, un uztvērējā tiek atjaunots sākotnējais signāls.

Šāds spektrāli sagriezts raiduztvērējs spēj nodrošināt lielākus pārraides ātrumus, izmantojot jau esošos raiduztvērējus ar ierobežotu frekvenču caurlaides joslu. Šādā veidā telekomunikāciju pakalpojumu sniedzējs var daudzkārt palielināt optiskā piekļuves tīkla aparatūras frekvenču caurlaides joslas platumu un attiecīgi – arī pārraides ātrumu. Izstrādātais spektrāli sagriezta raiduztvērēja modelis ir attēlots 1. attēlā.

1. att. Spektrāli sagriezta raiduztvērēja modelis pielietojot: (a) laikdales (TDM) vai (b) viļņgarumdales (WDM) blīvēšanas tehnikas.

Spektrāli sagrieztās signāla šķēles var tikt pārraidītas, cita pēc citas izmantojot laikdales blīvēšanu (TDM) (skatīt 1.a. att.) vai paralēli, pielietojot viļņgarumdales blīvēšanu (WDM) (skatīt 1.b. att.). Abos gadījumos raiduztvērēja elektrooptisko un elektrisko komponenšu caurlaides joslas platums ir mērogojams, un šī aparatūras nepieciešamā elektriskā augstfrekvenču caurlaides josla ir vismaz divas reizes mazāka nekā sākotnējam elektriskajam signālam pirms sagriešanas. Laboratorijā izveidotā spektrāli sagriezta raiduztvērēja prototips ir attēlots 2. attēlā.

2. att. Laboratorijā izveidotais spektrāli sagriezta raiduztvērēja prototips.

Eksperimentāli ir pārbaudīts, ka, pielietojot turpvērsto kļūdu labošanu (FEC) ar 7 % datu virstēriņa (angl. overhead) un, nodrošinot vismaz −15.8 dBm fotouztvērēja vidējo uztverto optiskā signāla jaudu, divu šķēļu spektrāli sagriezts raiduztvērējs var nodrošināt bezkļūdainu datu pārraidi ar BER<1e−10, pārraides nodrošināšanai izmantojot līdz 25 km garu optisko līniju ar SMF, DSF vai NZDSF optisko šķiedru veidiem.

Iespējamais pielietojums Izveidotais spektrāli sagriezta raiduztvērēja modelis sniedz iespējas izveidot mērogojamas ātrdarbīgas un kvalitatīvākas optiskās pārraides sistēmas. Esošajā pētniecības stadijā tas, pielietojot ciparu signālu apstrādi (DSP), ļauj pārraidīt 1 Gbit/s NRZ sagriezto platjoslas elektrisko signālu, izmantojot elektriskās un optoelektriskās sistēmas komponentes ar 500 MHz joslas platumu, tādā veidā ļaujot realizēt ātrdarbīgāku datu pārraidi ar jau esošas pārraides sistēmas infrastruktūru.
Priekšrocības

Tā kā modelī izmantotā spektrālās sagriešanas tehnika ir mērogojama, tas nozīmē to, ka elektriskais signāls ar N GHz frekvenču pamatjoslas platumu var tikt sagriezts ne tikai divās signāla šķēlēs, kur katra aizņem Δfšķ = N/2 GHz frekvenču pamatjoslu, vai četrās šķēlēs (katra aizņem Δfšķ = N/4 GHz frekvenču pamatjoslu) bet pat 10 šķēlēs (Δfšķ = N/10 GHz), kas ļauj šo tehnoloģiju integrēt praktiski jebkurā optiskajā pārraides sistēmā.

Šāda spektrāli sagriezta raiduztvērēja tehnoloģija ļauj daudzkārt palielināt optiskā piekļuves tīkla aparatūras frekvenču caurlaides joslas platumu, izmantojot jau esošos raiduztvērējus ar ierobežotu caurlaides joslu.

Tehnoloģijas gatavības līmenis Tehnoloģijas validācija laboratorijas vidē: veikta galveno tehnoloģisko komponentu integrācija, lai pārbaudīto to kopdarbību laboratorijas vidē
Vēlamais sadarbības veids Licences līgums vai sadarbības līgumi.
Publikācijas
ID 39
Kontaktinformācija e-pasts: santa.puskarjova@rtu.lv un ilmars.viksne@rtu.lv, tālrunis: +371 29373757 un +371 29187403