РОССИЙСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА В ДУПЛЕКСНОМ РЕЖИМЕ

Являясь универсальной средой передачи информации, оптическое волокно заняло лидирующую позицию на телекоммуникационных сетях различных уровней: от межконтинентальных магистралей до домашних компьютерных сетей. Его применение для линий связи обусловлено тем, что оптическое волокно обеспечивает низкое затухание сигнала при передаче информации на большие расстояния и возможность оперировать с чрезвычайно высокими скоростями передачи, достигаемыми за счёт применения систем оптического уплотнения. О востребованном методе DLFW (Duplex Loading of Fiber Wavelength – дуплексном использовании длины волны), разработанном специалистами компаний «ВОКС ИТ» и «ВИТ», нашему изданию рассказал генеральный директор «ВОКС ИТ» Сергей Николаевич СЕРГЕЕВ.

Изучение возможностей уплотнения оптических волокон продвигается очень быстрыми темпами и те скорости, которые ранее казались невероятными, сегодня – норма. Тем не менее, использование волокна в дуплексном режиме, то есть для передачи в обоих направлениях с использованием одной длины волны было, крайне ограниченным. В начале 90-х годов в условиях отсутствия промышленных реализаций методов спектрального уплотнения, большой стоимости волоконно-оптических линий связи и каналов связи, ограниченного набора стандартных длин волн (две волны 1310 и 1550 нм) предпринимались многочисленные попытки по решению данной задачи, однако успешного решения найдено не было.

Главной проблемой являлась большая мощность отражённого сигнала на ближнем конце, то есть помеха для приёма сигнала с дальнего конца. Считалось, что обратное отражение – это неотъемлемое свойство волокна, как следствие физических процессов распространения сигнала. Сформи-ровалось даже мнение о некоей «теоретической невозможности» использования дуплексного режима. Поэтому основные усилия нап-равлялись на подавление мешающего сигнала, а не на устранение источников его появления. Был разработан ряд устройств, вносящих электрическую связь между передатчиком и приёмником, корректирующих сигнал после приёма оптического луча. Но из-за нелинейности характеристик излучателей, сложности расчётов и технической реализации применения они не получили. Без должной теоретической поддержки, а также при разделении задач создания волоконно-оптических линий связи и их уплотнения между отраслями строительства ВОЛС и связи дальнейшие попытки по эффективному разделению сигналов по направлению оказались неудачными и были прекращены.

Результат применения в зависимости от использования методов
спектрального уплотнения (МСУ)

Единственным паллиативом стало применение оптических циркуляторов – решения достаточно дорогого и несовместимого со спектральными методами уплотнения.

Десять лет назад наш партнёр, компания «ВИТ» (в тот момент небольшой оператор связи, обладающий, однако, собственными волоконно-оптическими линиями), поставил перед нами задачу по созданию распредёленной сети в Москве. Ограниченность волоконнооптического ресурса привела к необходимости разработки собственных недорогих методов уплотнения и, после поиска подходящего решения инженеры обратились к идее дуплексного уплотнения в пределах одной длины волны. Многочисленные проведённые измерения и теоретические расчёты дали понять, что общепринятое мнение ошибочно и уровень отражённого сигнала в волокне приемлем для эффективного разделения сигнала по направлению. Было предположено, что суммарная мощность обратного излучения, обусловленная физическими свойствами однородного волокна со стандартными характеристиками, пренебрежимо мала.

Эксперименты на основных стандартных типах одномодовых волокон показали, что уровень отражённого сигнала составляет от -40 до -70 дБ. Оценочный теоретический расчёт показывает, что при стандартной апертуре одномодового волокна уровень отражённого сигнала не может превышать -55 дБ. Значит, основная мощность отражённого сигнала, появляющаяся на входе в оптическую линию связи при подаче оптического сигнала, возникает в точках линии связи с повышенным отражением. А доля мощности обратного излучения действительно ничтожна.

Сделав такой вывод, мы начали применять на создаваемых оптических каналах свои собственные методы расчётов и проектирования, позволяющие не только использовать DLFW, но и успешно применять его в комбинации с другими методами уплотнения, таких как CWDM и DWDM, создавая достаточно сложные и распределённые сетевые структуры всего на одном-двух волокнах. Результат – повышение надёжности и эффективности использования волокон, а также появление дополнительных возможностей, таких как топографическое распределение и масштабирование.

По результатам расчётов в 2005 году создана и введена в эксплуатацию сеть связи ВИТ с эксплуатационной нагрузкой около 300ГБ/с, развитие которой продолжается до сих пор.

Многолетняя работа оператора на каналах DLFW подтвердила их эффективность и лёгкость применения, и в 2010 году принято решение о полном внедрении и замене существующих каналов на архитектуру DLFW.

Великолепные результаты показывает применение DLFW и на других сетях. Так, например, только с начала года по заказу ОАО «НПП Бизнес Связь холдинг» на основном узле связи внедрено 12 десятигигабитных каналов DLFW в течение двух дней с использованием существующего оборудования, и по заказу ООО  «НТЦ Информационные системы» было внедрено 4 канала.

Метод DLFW в настоящее время защищён патентами РФ 2137308, 126241 и международными патентными заявками.

ЗАО «ВОКС ИТ»
111033, г. Москва,
Золотороджский Вал, д. 4, стр. 2а
тел.: +7 (495) 955 1919
e-mail: voks-it@ voks-it.ru
www.voks-it.ru

ЗАО «ВИТ»
109377, г. Москва,
Рязанский пр-т, д. 34
тел.: +7 (495) 955 1955
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
www.vit-net.ru