RU2423796C1 - Method of controlling data stream transfer rate and device for realising said method - Google Patents

Method of controlling data stream transfer rate and device for realising said method Download PDF

Info

Publication number
RU2423796C1
RU2423796C1 RU2010103259/09A RU2010103259A RU2423796C1 RU 2423796 C1 RU2423796 C1 RU 2423796C1 RU 2010103259/09 A RU2010103259/09 A RU 2010103259/09A RU 2010103259 A RU2010103259 A RU 2010103259A RU 2423796 C1 RU2423796 C1 RU 2423796C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
channel
signal
clock
microwave
Prior art date
Application number
RU2010103259/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Акрамович Саитов (RU)
Игорь Акрамович Саитов
Николай Игоревич Мясин (RU)
Николай Игоревич Мясин
Константин Игоревич Мясин (RU)
Константин Игоревич Мясин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России)
Priority to RU2010103259/09A priority Critical patent/RU2423796C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2423796C1 publication Critical patent/RU2423796C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

FIELD: information technology. ^ SUBSTANCE: in the method of controlling data stream transfer rate, the effect of stimulated Raman scattering with the required length of the fibre-optic communication line is minimised, owing to which the said technical result is achieved by increasing the value of the optical signal/noise ratio at the input of the photodetector and rational distribution of data streams on spectral channels in case of failure of one of the spectral channels. ^ EFFECT: high reliability of transmitting an optical signal. ^ 2 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемые изобретения объединены единым изобретательским замыслом, относятся к области многоканальных волоконно-оптических систем передачи, в частности к системам, использующим спектральное мультиплексирование каналов.The proposed inventions are united by a single inventive concept, relate to the field of multi-channel fiber-optic transmission systems, in particular to systems using spectral channel multiplexing.

Известен способ повышения емкости волоконно-оптического канала, заключающийся в передаче по одному волокну нескольких цифровых потоков на различных оптических несущих в пределах области прозрачности линейного волокна, называемый спектральным мультиплексированием каналов - СМК (Brackett С.A. "Dense WDM Networks". Fourteenth European Conference on Optical Communications (ECOC 88), 11-15 Sept. 1988 Techn. Digest, part I, p.533, Brighton, UK). Способ характеризуется тем, что каждая пара терминалов волоконно-оптического тракта - передающий и приемный - использует постоянную рабочую длину волны для передачи цифрового потока с постоянной скоростью в каждом спектральном канале. Для смены терминала-корреспондента может использоваться изменение рабочей длины волны, но общее число одновременно передаваемых по системе каналов ограничено числом мультиплексируемых оптических несущих, скорость передачи информационных потоков при этом остается постоянной.There is a method of increasing the capacity of a fiber-optic channel, which consists in transmitting several digital streams on a single fiber on different optical carriers within the transparency region of a linear fiber, called spectral channel multiplexing - QMS (Brackett C. A. "Dense WDM Networks." Fourteenth European Conference on Optical Communications (ECOC 88), 11-15 Sept. 1988 Techn. Digest, part I, p. 543, Brighton, UK). The method is characterized in that each pair of terminals of the fiber optic path — transmitting and receiving — uses a constant operating wavelength to transmit a digital stream at a constant speed in each spectral channel. To change the correspondent terminal, a change in the working wavelength can be used, but the total number of channels simultaneously transmitted through the system is limited by the number of multiplexed optical carriers, while the transmission rate of information flows remains constant.

Известны устройства передачи сигналов по волоконно-оптическим линиям связи (см., например, Патент РФ №2248087, 1999 г., Патент РФ №2204211, 2001 г.). Известные аналоги содержат источники оптического излучения, оптические мультиплексоры/демультиплексоры, среду передачи оптического сигнала, в качестве которой использовано оптическое волокно, фотоприемные устройства.Known devices for transmitting signals over fiber-optic communication lines (see, for example, RF Patent No. 2248087, 1999, RF Patent No. 2204211, 2001). Known analogues contain sources of optical radiation, optical multiplexers / demultiplexers, transmission medium of an optical signal, which is used as an optical fiber, photodetectors.

Общим недостатком аналогов является невозможность изменения скорости передачи информационных потоков в конкретном заданном спектральном канале.A common disadvantage of analogues is the impossibility of changing the transmission rate of information flows in a particular given spectral channel.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и выбранным в качестве прототипа является способ передачи сигналов синхронных цифровых волоконно-оптических систем методом спектрально-кодового мультиплексирования (патент РФ №2124812 от 10.01.1999), заключающийся в том, что совокупность N входных символов. N-канального сигнала цифровой синхронной системы передачи, образующуюся в течение каждого тактового интервала, кодируют тактовым набором m СВЧ поднесущих из числа m СВЧ поднесущих, генерируемых синтезатором поднесущих, причем m, n и N связаны соотношением

Figure 00000001
, где
Figure 00000002
- число размещений из n элементов по m, модулируют излучения m канальных оптических передатчиков, различающихся оптическими длинами волн, тактовым набором m СВЧ поднесущих с одновременным вводом в оптический сигнал информации о тактовой частоте цифровой синхронной системы передачи, передают сигналы различных цифровых каналов на любой из используемых рабочих оптических длин волн в соответствии с распределением рабочих длин волн контролируемым блоком управления переключением используемых оптических длин волн между передающими и приемными терминалами систем связи, объединяют спектрально-разнесенные выходные оптические сигналы всех m канальных оптических передатчиков в групповой оптический линейный сигнал, передают группового оптический линейный сигнал по линейному оптическому тракту, разделяют в приемном терминале групповой оптический сигнал на m составляющих по признаку различия оптических длин волн, детектируют каждый составляющий оптического сигнала канальным фотоприемным устройством, определяют, какое значение СВЧ поднесущей было передано по каждому из m оптических каналов на данном тактовом интервале с одновременным выделением тактовой частоты цифровой синхронной системы передачи, формируют эквивалент тактового набора m СВЧ поднесущих, аналогичного полученному в результате кодирования входной совокупности N символов на передающем терминале, декодируют эквивалент тактового набора m СВЧ поднесущих с формированием совокупности N двоичных символов, распределенных в течение данного тактового интервала по N выходным каналам приемного терминала так же, как на входе передающего терминала.The closest in technical essence to the claimed method and selected as a prototype is a method of transmitting signals of synchronous digital fiber optic systems by the method of spectral-code multiplexing (RF patent №2124812 from 01/10/1999), which consists in the fact that the set of N input characters. An N-channel digital synchronous transmission system signal generated during each clock interval is encoded by a clock set of m microwave subcarriers from among m microwave subcarriers generated by a subcarrier synthesizer, m, n and N being related by
Figure 00000001
where
Figure 00000002
- the number of arrangements of n elements in m, modulate the radiation of m channel optical transmitters, differing in optical wavelengths, with a clock set of m microwave subcarriers with simultaneous input of information about the clock frequency of the digital synchronous transmission system into the optical signal, transmit signals of various digital channels to any of the used working optical wavelengths in accordance with the distribution of working wavelengths by a controlled control unit for switching the used optical wavelengths between transmitting and receiving by the terminals of communication systems, combine the spectrally-spaced output optical signals of all m channel optical transmitters into a group optical linear signal, transmit a group optical linear signal along a linear optical path, divide the group optical signal into m components in the receiving terminal according to the difference in optical wavelengths, each component of the optical signal is detected by the channel photodetector; it is determined which value of the microwave subcarrier was transmitted for each of m opt channels at a given time interval with simultaneous allocation of the clock frequency of the digital synchronous transmission system, form the equivalent of a clock set of m microwave subcarriers similar to that obtained by encoding the input set of N symbols at the transmitting terminal, decode the equivalent of a clock set of m microwave subcarriers with the formation of a set of N binary symbols distributed over a given clock interval over the N output channels of the receiving terminal in the same way as at the input of the transmitting terminal.

Из известных наиболее близким аналогом (прототипом) по своей технической сущности заявленному устройству является устройство по патенту РФ №2124812 от 10.01.1999.Of the known closest analogue (prototype) in its technical essence of the claimed device is a device according to the patent of the Russian Federation No. 2148812 of 01/10/1999.

Устройство-прототип для его осуществления содержит передающий терминал, в состав которого входят устройство ввода в терминал сигналов N-канальной синхронной цифровой системы передачи, кодер-коммутатор, синтезатор СВЧ поднесущих, m канальных оптических передатчиков с разнесенными длинами волн, устройство объединения спектрально-разнесенных каналов, линейный оптический тракт, при этом через устройство ввода в терминал сигналов N-канальной синхронной цифровой системы передачи входы N синхронных цифровых каналов подключены к N информационным входам кодера-коммутатора, вход сигнала коммутации подключен к коммутационному входу кодера-коммутатора, вход тактовой частоты подключен к тактовым входам кодера-коммутатора, синтезатора СВЧ поднесущих и канальных оптических передатчиков, n СВЧ выходов синтезатора СВЧ поднесущих подключены к n СВЧ входам кодера-коммутатора, m СВЧ выходов кодера-коммутатора подключены соответственно к входам модуляторов m канальных оптических передатчиков, оптические выходы m канальных оптических передатчиков подключены к m входам устройства объединения спектрально-разнесенных оптических каналов, выход которого подключен к входу линейного оптического тракта, а также приемный терминал, который содержит устройство разделения спектрально-разнесенных оптических каналов, m канальных фотоприемных устройств, устройство тактовой синхронизации, синтезатор СВЧ поднесущих, m канальных устройства определения поднесущей, декодер, дешифратор сигналов коммутации, контроллер коммутатора синхронных цифровых каналов, коммутатор синхронных цифровых каналов, устройство вывода из терминала N сигналов и тактовой частоты синхронной цифровой системы передачи, при этом выход линейного оптического тракта подключен ко входу устройства разделения спектрально-разнесенных оптических каналов, m выходов которого подключены соответственно к оптическим входам m канальных фотоприемных устройств, первые СВЧ выходы которых подключены соответственно к информационным СВЧ входам канальных устройств определения поднесущей, а вторые СВЧ выходы подключены ко входам устройства тактовой синхронизации, выходы которого подключены к входам тактовой синхронизации устройств определения поднесущей, декодера, устройства вывода из терминала N сигналов и тактовой частоты синхронной цифровой системы передачи и входу тактовой частоты синтезатора СВЧ поднесущих, СВЧ выходы которого подключены параллельно ко входам СВЧ поднесущих во всех m устройствах определения поднесущей, выходы устройств определения поднесущей подключены соответственно к m по n информационным входам декодера, при этом в состав декодера входит устройство вывода избыточных тактовых наборов СВЧ поднесущих, выходы которого подключены к входам дешифратора сигналов коммутации, выход дешифратора подключен к входу контроллера коммутатора синхронных цифровых каналов, выход контроллера подключен к управляющему входу этого коммутатора, N информационных входов которого подключены к N информационным выходам декодера, N информационных выходов подключен к N входам устройства вывода из приемного терминала синхронных цифровых каналов.The prototype device for its implementation includes a transmitting terminal, which includes a signal input device for the N-channel synchronous digital transmission system, an encoder switch, a microwave subcarrier synthesizer, m channel optical transmitters with spaced wavelengths, a device for combining spectrally-spaced channels , a linear optical path, while through the input device to the terminal of the signals of the N-channel synchronous digital transmission system, the inputs of N synchronous digital channels are connected to N information to the inputs of the encoder-switch, the input of the switching signal is connected to the switching input of the encoder-switch, the input of the clock frequency is connected to the clock inputs of the encoder-switch, microwave subcarrier synthesizer and channel optical transmitters, n microwave outputs of the microwave subcarrier synthesizer are connected to n microwave inputs of the encoder-switch , m microwave outputs of the encoder-switch are connected respectively to the modulator inputs of m channel optical transmitters, the optical outputs of m channel optical transmitters are connected to m inputs of the device the spectral diversity optical channels, the output of which is connected to the input of the linear optical path, as well as a receiving terminal, which contains a spectral diversity optical channel separation device, m channel photodetectors, a clock synchronization device, a microwave subcarrier synthesizer, m channel subcarrier determination devices, decoder, switch signal decoder, synchronous digital channel switch controller, synchronous digital channel switch, terminal output device N with signals and clock frequency of a synchronous digital transmission system, while the output of the linear optical path is connected to the input of the separation device for spectrally separated optical channels, m outputs of which are connected respectively to the optical inputs of m channel photodetectors, the first microwave outputs of which are connected respectively to the information microwave inputs of the channel subcarrier detection devices, and the second microwave outputs are connected to the inputs of the clock synchronization device, the outputs of which are connected to the clock inputs synchronization of subcarrier determination devices, a decoder, a device for outputting N signals from the terminal and the clock frequency of the synchronous digital transmission system and the clock input of the microwave subcarrier synthesizer, the microwave outputs of which are connected in parallel to the microwave subcarrier inputs in all m subcarrier determination devices, the outputs of the subcarrier determination devices are connected respectively, to m at n information inputs of the decoder, while the decoder includes a device for outputting excess clock sets of microwave subcarriers, outputs to connected to the inputs of the decoder of the switching signals, the decoder output is connected to the input of the controller of the synchronous digital channel switch, the controller output is connected to the control input of this switch, N information inputs of which are connected to N information outputs of the decoder, N information outputs are connected to N inputs of the output device from the receiver terminal synchronous digital channels.

Недостатками способа-прототипа и устройства его реализующего являются следующие:The disadvantages of the prototype method and the device that implements it are as follows:

1) осуществление передачи по спектральным каналам информационных потоков синхронной цифровой иерархии (SDH) только с одинаковой и постоянной скоростью в каждом спектральном канале;1) the transmission through the spectral channels of information flows of the synchronous digital hierarchy (SDH) only with the same and constant speed in each spectral channel;

2) при скоростях передачи сигналов выше 2,5 Гбит/с в результате воздействия влияния эффекта вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния снижается достоверность передачи оптических сигналов.2) at signal transmission speeds above 2.5 Gbit / s, the reliability of the transmission of optical signals decreases as a result of the influence of the effect of stimulated Raman (Raman) scattering.

При выходе из строя одного или нескольких спектральных каналов главного оптического тракта может возникнуть необходимость перераспределить нагрузку в другой спектральный канал этого же тракта, что потребует увеличения скорости передачи информации по данному спектральному каналу. Также может возникнуть задача увеличения скорости в передачи в конкретном спектральном канале, при сохранении прежней скорости передачи информационных потоков в остальных спектральных каналах. Очевидно, что увеличение скорости передачи приведет к снижению достоверности передачи в данном спектральном канале.In the event of failure of one or more spectral channels of the main optical path, it may be necessary to redistribute the load to another spectral channel of the same path, which will require an increase in the transmission rate of information through this spectral channel. Also, the problem may arise of increasing the transmission speed in a particular spectral channel, while maintaining the same transmission rate of information flows in the remaining spectral channels. It is obvious that an increase in the transmission rate will lead to a decrease in the reliability of the transmission in a given spectral channel.

Известно, что вводимая в оптическое волокно мощность связана со скоростью передачи оптического сигнала следующим образом (Сайтов И.А., Щекотихин В.М. Теоретические основы построения средств связи оптического диапазона. Уч. пособие. - Орел: Академия ФСО России, 2008. - 490 с):It is known that the power introduced into an optical fiber is related to the transmission speed of the optical signal as follows (Saitov I.A., Schekotikhin V.M. Theoretical Foundations of Building Optical-Range Communication Facilities. Textbook. - Eagle: Academy of Federal Security Service of Russia, 2008. - 490 s):

Figure 00000003
Figure 00000003

где Pνν,m - мощность оптического сигнала m-го спектрального канала, вводимая в оптическое волокно, мВт;where P νν, m is the power of the optical signal of the m-th spectral channel, introduced into the optical fiber, mW;

Pistm - мощность источника оптического излучения, излучаемая в m-й спектральный канал, мВт;P istm is the power of the optical radiation source radiated into the m-th spectral channel, mW;

В - скорость передачи, Гбит/с;B - transfer rate, Gbit / s;

χ - коэффициент зависимости изменения мощности сигнала от скорости модуляции, обусловленный типом внешнего модулятора.χ is the coefficient of the dependence of the signal power on the modulation speed, due to the type of external modulator.

Таким образом, при повышении скорости передачи цифрового информационного потока в конкретном спектральном канале вводимая в оптическое волокно мощность для данного спектрального канала будет изменяться, что повлияет на интенсивность вынужденного комбинационно рассеяния (ВКР), следовательно, и на достоверность передачи оптического сигнала при заданной протяженности линии связи.Thus, with an increase in the transmission rate of the digital information stream in a particular spectral channel, the power introduced into the optical fiber for a given spectral channel will change, which will affect the intensity of stimulated Raman scattering (SRS), therefore, the reliability of the transmission of the optical signal for a given length of the communication line .

Кроме того, ВКР оказывает доминирующее влияние на достоверность передачи оптического сигнала при скоростях передачи оптического сигнала свыше 2,5 Гбит/с (Овчинников А.А., Светиков Ю.В., Синев С.Г. Методика оптимизации параметров линейного тракта ВОСП со спектральным разделением. // Электросвязь - 1992. - №12. - С.19-21).In addition, the stimulated Raman scattering has a dominant effect on the reliability of optical signal transmission at optical signal transmission rates of more than 2.5 Gbit / s (Ovchinnikov A.A., Svetikov Yu.V., Sinev S.G. Method for optimizing the parameters of the linear FOTS path with spectral separation // Telecommunications - 1992. - No. 12. - S.19-21).

ВКР является пороговым эффектом, поэтому для предотвращения его проявления величина вводимой в оптическое волокно мощности оптического сигнала Pνν должна быть ниже некоторого порогового значения вводимой мощности Ppor, рассчитанного для конкретного типа оптического волокна (Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика. - М.: Мир, 1996. - 234 с.). В случае если интенсивность вводимой в оптическое волокно мощности превысит некоторое пороговое значение Pνν>Ppor, то интенсивность рамановской помехи возрастает так быстро, что в нее переходит большая часть энергии вводимого в оптическое волокно излучения. При этом будет уменьшаться значение отношения оптический сигнал/шум в длинноволновых спектральных каналах волоконно-оптического линейного тракта, а следовательно, будет ухудшаться достоверность передачи оптического сигнала в них.SRS is a threshold effect, therefore, to prevent its manifestation, the value of the optical signal power P νν introduced into the optical fiber should be lower than a certain threshold value of the input power P por calculated for a specific type of optical fiber (Agraval G. Nonlinear fiber optics. - M .: Mir , 1996 .-- 234 p.). If the intensity of the power input into the optical fiber exceeds a certain threshold value P νν > P por , then the intensity of the Raman noise increases so quickly that most of the energy of the radiation input into the optical fiber passes into it. In this case, the optical signal / noise ratio in the long-wavelength spectral channels of the fiber-optic linear path will decrease, and therefore, the reliability of the transmission of the optical signal in them will deteriorate.

Достоверность передачи оптического сигнала принято оценивать по такому показателю как вероятность битовой ошибки, которую можно вычислить, проводя измерения значения отношения оптический сигнал/шум на входе фотоприемного устройства (Заркевич Е.А., Скляров O.K., Устинов С.А. Тестирование и мониторинг параметров в сетях WDM. Непрерывный контроль и измерение системных параметров в сетях WDM // Технологии и средства связи. - №2, 2002; №3, 2002.):The reliability of optical signal transmission is usually estimated by such an indicator as the probability of a bit error, which can be calculated by measuring the optical signal-to-noise ratio at the input of a photodetector (Zarkevich E.A., Sklyarov OK, Ustinov S.A. Testing and monitoring of parameters in WDM networks. Continuous monitoring and measurement of system parameters in WDM networks // Technologies and means of communication. - No. 2, 2002; No. 3, 2002.):

Figure 00000004
Figure 00000004

где Hom - значение отношения оптический сигнал/шум на входе фотоприемного устройства m-го спектрального канала, дБм;where Ho m is the optical signal-to-noise ratio at the input of the photodetector of the m-th spectral channel, dBm;

Psm - мощность оптического сигнала на входе фотоприемного устройства m-го спектрального канала, мВт;P sm is the power of the optical signal at the input of the photodetector of the m-th spectral channel, mW;

РΣm - суммарная мощность информационного сигнала и шумов m-го спектрального канала, мВт;P Σm is the total power of the information signal and noise of the m-th spectral channel, mW;

Pqm - мощность квантовых шумов оптических передатчиков с разнесенными длинами волн m-го спектрального канала, мВт.P qm is the quantum noise power of optical transmitters with spaced wavelengths of the m-th spectral channel, mW.

Задачей патентуемой группы изобретений являются способ управления скоростью передачи информационного потока в заданном спектральном канале и устройство для его осуществления, позволяющие получить повышение достоверности передачи оптического сигнала (повышение значения отношения оптический сигнал/шум на входе фотоприемного устройства) за счет минимизации влияния эффекта вынужденного комбинационного рассеяния при требуемой протяженности волоконно-оптической линии связи.The objective of the patented group of inventions is a method for controlling the transmission rate of an information stream in a given spectral channel and a device for its implementation, which allows to obtain an increase in the reliability of transmission of an optical signal (increasing the value of the optical signal / noise ratio at the input of a photodetector) by minimizing the effect of stimulated Raman scattering when the required length of the fiber optic communication line.

Эта задача решается тем, способ управления скоростью передачи информационных потоков заключающийся в том, что совокупность N входных символов N-канального сигнала цифровой синхронной системы передачи, образующуюся в течение каждого тактового интервала, кодируют тактовым набором m СВЧ поднесущих из числа n СВЧ поднесущих, генерируемых синтезатором СВЧ поднесущих. При этом m, n и N связаны соотношением

Figure 00000005
, где
Figure 00000006
- число размещений из n элементов по m. Причем модулируют излучения m канальных оптических передатчиков, различающихся оптическими длинами волн, тактовым набором m СВЧ поднесущих с одновременным вводом в оптический сигнал информации о тактовой частоте цифровой системы передачи. Сигналы различных цифровых каналов передают на конкретной из используемых рабочих оптических длин волн в соответствии с распределением рабочих длин волн контролируемым блоком управления переключением используемых оптических длин волн между передающими и приемными терминалами систем связи. Затем объединяют спектрально-разнесенные выходные оптические сигналы всех m канальных оптических передатчиков в групповой оптический линейный сигнал. Групповой оптический линейный сигнал передают по линейному оптическому тракту и в приемном терминале разделяют на m составляющих по признаку различия оптических длин волн. Каждую составляющую оптического сигнала детектируют канальным фотоприемным устройством. Определяют, какое значение СВЧ поднесущей было передано по каждому из m оптических каналов на данном тактовом интервале. При этом одновременно выделяют тактовую частоту цифровой системы передачи, формируют эквивалент тактового набора m СВЧ поднесущих, аналогичного полученному в результате кодирования входной совокупности N символов на передающем терминале. Затем декодируют эквивалент тактового набора m СВЧ поднесущих с формированием совокупности N двоичных символов, распределенных в течение данного тактового интервала по N выходным каналам приемного терминала так же, как на входе передающего терминала. При этом дополнительно формируют сигнал коммутации таким образом, что при получении сигнала об ухудшении значения отношения оптический сигнал-шум в каком-либо спектральном канале осуществляют перераспределение информационного потока из этого спектрального канала по остальным, либо в случае необходимости увеличения скорости в конкретно заданном спектральном канале формируют соответствующее управляющее воздействие. Кроме того, с одновременным выделением тактовой частоты цифровой системы передачи и сигналов коммутации, осуществляют контроль значения отношения оптический сигнал-шум и в случае отклонения от нормы в каком-либо спектральном канале передают соответствующий сигнал по обратному каналу связи для формирования сигнала коммутации.This problem is solved by a method of controlling the transmission rate of information flows, namely, that the set of N input symbols of the N-channel signal of the digital synchronous transmission system generated during each clock interval is encoded by a clock set of m microwave subcarriers from among n microwave subcarriers generated by the synthesizer Microwave subcarriers. Moreover, m, n and N are related by
Figure 00000005
where
Figure 00000006
- the number of placements of n elements in m. Moreover, the emissions of m channel optical transmitters, differing in optical wavelengths, are modulated by a clock set of m microwave subcarriers with simultaneous input of information about the clock frequency of the digital transmission system into the optical signal. The signals of various digital channels are transmitted on a specific of the used optical wavelengths in accordance with the distribution of the operating wavelengths by a controlled control unit for switching the used optical wavelengths between the transmitting and receiving terminals of communication systems. Then, the spectrally-spaced output optical signals of all m channel optical transmitters are combined into a group optical linear signal. The group optical linear signal is transmitted along the linear optical path and is divided into m components in the receiving terminal according to the difference in optical wavelengths. Each component of the optical signal is detected by a channel photodetector. Determine what value of the microwave subcarrier was transmitted on each of the m optical channels in a given clock interval. At the same time, the clock frequency of the digital transmission system is isolated, the equivalent of the clock set m of microwave subcarriers is formed, similar to that obtained by encoding an input set of N symbols at the transmitting terminal. Then, the equivalent of the clock set of m microwave subcarriers is decoded to form a set of N binary symbols distributed over the N output channels of the receiving terminal during a given clock interval, as well as at the input of the transmitting terminal. At the same time, a switching signal is additionally formed in such a way that upon receipt of a signal of deterioration of the optical signal-to-noise ratio in a spectral channel, the information flow from this spectral channel is redistributed over the others, or if it is necessary to increase the speed in a specific spectral channel appropriate control action. In addition, with the simultaneous allocation of the clock frequency of the digital transmission system and the switching signals, the optical signal-to-noise ratio is monitored and, in the event of a deviation from the norm in any spectral channel, the corresponding signal is transmitted via the reverse communication channel to form the switching signal.

Новая совокупность существенных признаков позволяет достичь указанного технического результата за счет того, что контролируют значение отношение оптический сигнал-шум в каждом спектральном канале и в случае отклонения от нормы формируют соответствующий сигнал коммутации на распределение цифровых потоков по другим спектральным каналам, либо при необходимости повышения скорости передачи в конкретном спектральном канала при сохранении скорости передачи в других спектральных каналах формируется соответствующий сигнал управления модуляторами канальных оптических передатчиков.A new set of essential features allows achieving the indicated technical result due to the fact that the optical signal-to-noise ratio is controlled in each spectral channel and, in case of deviation from the norm, the corresponding switching signal is generated for the distribution of digital streams through other spectral channels, or, if necessary, to increase the transmission speed in a particular spectral channel, while maintaining the transmission speed in other spectral channels, the corresponding control signal ulyatorami channel optical transmitters.

Эта задача решается тем, что устройство управления скоростью передачи, содержащее передающий терминал, в состав которого входят кодер-коммутатор, синтезатор СВЧ поднесущих, m канальных оптических передатчиков с различными рабочими длинами волн, устройство объединения спектрально-разнесенных каналов, линейный оптический тракт. При этом входы N цифровых каналов подключены к N информационным входам кодера-коммутатора. Вход сигнала коммутации подключен к коммутационному входу кодера-коммутатора, вход тактовой частоты подключен к тактовым входам кодера-коммутатора, синтезатора СВЧ поднесущих и канальных оптических передатчиков, n СВЧ выходов синтезатора СВЧ поднесущих подключены к n СВЧ входам кодера-коммутатора, m СВЧ выходов кодера-коммутатора подключены соответственно к входам модуляторов m канальных оптических передатчиков. Оптические выходы n канальных оптических передатчиков подключены к m входам устройства объединения спектрально-разнесенных оптических каналов, выход которого подключен к входу линейного оптического тракта. Приемный терминал, который содержит устройство разделения спектрально-разнесенных оптических каналов, m канальных фотоприемных устройств, устройство тактовой синхронизации, синтезатор СВЧ поднесущих, канальные устройства определения поднесущей, декодер. Выход линейного оптического тракта подключен к входу устройства разделения спектрально-разнесенных оптических каналов, m выходов которого подключены соответственно к оптическим входам канальных m фотоприемных устройств. Первые СВЧ выходы канальных m фотоприемных устройств которых подключены соответственно к информационным СВЧ входам устройств определения поднесущей, а вторые СВЧ выходы подключены к входам устройства тактовой частоты. Выходы устройства тактовой частоты подключены к входам тактовой частоты устройств определения поднесущей, декодера и входу тактовой частоты синтезатора СВЧ поднесущих. Выходы синтезатора СВЧ поднесущих подключены параллельно ко входам СВЧ поднесущих во всех m устройствах определения поднесущей. Выходы устройств определения поднесущей подключены соответственно к m по n информационным входам декодера. В состав декодера входит устройство вывода избыточных тактовых наборов СВЧ поднесущих, выходы которого подключены к входам дешифратора сигналов коммутации. Дешифратор сигналов коммутации соединен с входом контроллера коммутатора цифровых каналов, выходы которого соединены с входами коммутатора цифровых каналов. Дополнительно введена схема управления коммутацией, устройство ввода в терминал сигналов N-канальных цифровых информационных потоков, тактовой частоты и сигналов коммутации, схема управления канальными оптическими передатчиками, оптический анализатор спектра, канал обратной связи, контроллер коммутатора цифровых каналов, коммутатор цифровых каналов, устройство вывода сигналов N-канальных цифровых информационных потоков и тактовой частоты. При этом один выход схемы управления коммутацией соединен с входом для ввода сигнала коммутации устройства ввода в терминал N информационных потоков, тактовой частоты и сигналов. Второй выход схемы управления коммутацией соединен с вторым входом схемы управления канальными оптическими передатчиками. При этом N информационных потоков подключены к устройству ввода в терминал N-канальных информационных потоков, тактовой частоты и сигналов коммутации, информационные выходы которого подключены к N информационным входам кодера-коммутатора, а сигнал коммутации подключен к коммутационному входу кодера-коммутатора и к входу схемы управления канальными оптическими передатчиками. Выходы канальных фотоприемных устройств соединены с входами оптического анализатора спектра, выход которого по каналу обратной связи соединен с входом схемы управления коммутацией. Выход дешифратора сигналов коммутации подключен к входу контроллера коммутатора цифровых каналов, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора цифровых каналов. N информационных выходов коммутатора цифровых каналов подключено к N входам устройства вывода из терминала N синхронных информационных потоков и тактовой частоты.This problem is solved in that the transmission rate control device comprising a transmitting terminal, which includes an encoder switch, a microwave subcarrier synthesizer, m channel optical transmitters with different operating wavelengths, a spectral diversity channel combining device, a linear optical path. The inputs of N digital channels are connected to the N information inputs of the encoder switch. The input of the switching signal is connected to the switching input of the encoder-switch, the clock input is connected to the clock inputs of the encoder-switch, microwave subcarrier synthesizer and channel optical transmitters, n microwave outputs of the microwave subcarrier synthesizer are connected to n microwave inputs of the encoder-switch, m microwave encoder outputs the switches are connected respectively to the inputs of the modulators m channel optical transmitters. The optical outputs of n channel optical transmitters are connected to the m inputs of a device for combining spectrally separated optical channels, the output of which is connected to the input of a linear optical path. A receiving terminal, which contains a device for separating spectrally-separated optical channels, m channel photodetectors, a clock synchronization device, a microwave subcarrier synthesizer, channel subcarrier determining devices, a decoder. The output of the linear optical path is connected to the input of the separation device for spectrally separated optical channels, m outputs of which are connected respectively to the optical inputs of the channel m photodetector devices. The first microwave outputs of the channel m photodetectors which are connected respectively to the information microwave inputs of the subcarrier detection devices, and the second microwave outputs are connected to the inputs of the clock frequency. The outputs of the clock device are connected to the clock inputs of the subcarrier detection devices, the decoder, and the clock input of the microwave subcarrier synthesizer. The outputs of the microwave subcarrier synthesizer are connected in parallel to the inputs of the microwave subcarriers in all m subcarrier determination devices. The outputs of the subcarrier determination devices are connected respectively to m through n information inputs of the decoder. The decoder includes an output device for excess clock sets of microwave subcarriers, the outputs of which are connected to the inputs of the decoder of the switching signals. The decoder of the switching signals is connected to the input of the controller of the switch of digital channels, the outputs of which are connected to the inputs of the switch of digital channels. In addition, a switching control circuit, an input device for the terminal of N-channel digital information flows, clock frequency and switching signals, a control circuit for optical channel transmitters, an optical spectrum analyzer, a feedback channel, a digital channel switch controller, a digital channel switch, a signal output device are introduced N-channel digital information streams and clock frequency. Moreover, one output of the switching control circuit is connected to an input for inputting a switching signal of the input device to the terminal N of information flows, clock frequency and signals. The second output of the switching control circuit is connected to the second input of the control channel optical transmitters. In this case, N information flows are connected to an input device to the terminal of N-channel information flows, clock frequency and switching signals, information outputs of which are connected to N information inputs of the encoder-switch, and the switching signal is connected to the switching input of the encoder-switch and to the input of the control circuit channel optical transmitters. The outputs of the channel photodetectors are connected to the inputs of the optical spectrum analyzer, the output of which is connected via the feedback channel to the input of the switching control circuit. The output of the decoder of the switching signals is connected to the input of the controller of the switch of digital channels, the output of which is connected to the control input of the switch of digital channels. N information outputs of the digital channel switch are connected to N inputs of the terminal output device N synchronous information flows and clock frequency.

Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет дополнительно введенных элементов в заявленное устройство, реализовано управление скоростью передачи информационного потока в волоконно-оптической системе передачи. При этом минимизировано влияние эффекта вынужденного комбинационного рассеяния при требуемой протяженности волоконно-оптической линии связи.Thanks to a new set of essential features due to additionally introduced elements into the claimed device, the transmission rate of the information stream in the fiber-optic transmission system is implemented. At the same time, the effect of stimulated Raman scattering is minimized at the required length of the fiber-optic communication line.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленных способа и устройства передачи синхронных информационных потоков, отсутствуют. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art made it possible to establish that there are no analogues that are characterized by a combination of features identical to all the features of the claimed method and device for transmitting synchronous information flows. Therefore, each of the claimed inventions meets the condition of patentability “novelty”.

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявленных способа и устройства, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками каждого из заявленных изобретений преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the prototypes of the claimed method and device showed that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art also did not reveal the popularity of the influence provided by the essential features of each of the claimed inventions of the transformations on the achievement of the specified technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Заявленные объекты изобретения поясняются чертежами, на которых:The claimed objects of the invention are illustrated by drawings, in which:

на фиг.1 - структура устройства передачи информационных потоков;figure 1 - structure of a device for transmitting information flows;

на фиг.2 - графики зависимости отношения оптический сигнал/шум от длины линии при увеличении скорости передачи в спектральном канале №8 до и после оптимизации значений мощности оптического излучения, вводимого в оптическое волокно.figure 2 - graphs of the relationship of the optical signal / noise from the length of the line with increasing transmission speed in the spectral channel No. 8 before and after optimizing the values of the power of the optical radiation introduced into the optical fiber.

Реализация заявленного способа заключается в следующем. На вход передающего терминала подается совокупность N входных символов N-канального сигнала цифровой системы передачи, образующуюся в течение каждого тактового интервала, кодируют тактовым набором т СВЧ поднесущих из числа n СВЧ поднесущих, модулируют излучения m канальных оптических передатчиков, различающихся оптическими длинами волн, тактовым набором m СВЧ поднесущих с одновременным вводом в оптический сигнал информации о тактовой частоте цифровой системы передачи и сигналов коммутации, передают сигналы различных цифровых каналов на используемых рабочих оптических длинах волн в соответствии с распределением рабочих длин волн контролируемым блоком управления переключением используемых оптических длин волн между передающими и приемными терминалами систем связи, при этом в случае поступления по каналу обратной связи от оптического анализатора спектра сигнала о снижении значения отношения оптический сигнал-шум в конкретном спектральном канале схема управления коммутацией производит перераспределение входящего информационного по спектральным каналам, формирует сигнал коммутации для управления кодером-коммутатором и подает соответствующие сигналы управления на схему управления канальными оптическими передатчиками, которая осуществляет управление модуляторами канальных оптических передачиков, кроме того, в приемном терминале определяют, какое значение СВЧ поднесущей было передано по каждому из m оптических каналов на данном тактовом интервале с одновременным выделением тактовой частоты синхронной системы передачи и сигналов коммутации, а после формирования эквивалента тактового набора m СВЧ поднесущих, декодируют эквивалент тактового набора m СВЧ поднесущих и сигналы коммутации с формированием совокупности N двоичных символов, распределенных в течение данного тактового интервала по N выходным каналам приемного терминала так же, как на входе передающего терминала.The implementation of the claimed method is as follows. A set of N input symbols of the N-channel signal of the digital transmission system generated during each clock interval is supplied to the input of the transmitting terminal, encoded by a clock set of t microwave subcarriers from among n microwave subcarriers, modulated emissions of m channel optical transmitters differing in optical wavelengths, clock set m microwave subcarriers with simultaneous input into the optical signal of information about the clock frequency of the digital transmission system and switching signals, transmit signals of various digital channels and the used working optical wavelengths in accordance with the distribution of the working wavelengths by the controlled control unit for switching the used optical wavelengths between the transmitting and receiving terminals of communication systems, in the case of a decrease in the optical signal ratio noise in a particular spectral channel, the switching control circuit redistributes the incoming information over the spectral channels, forming it emits a switching signal for controlling the encoder-switch and supplies the corresponding control signals to the channel optical transmitter control circuit, which controls the channel optical transmitter modulators; in addition, the receiving terminal determines what value of the microwave subcarrier was transmitted for each of the m optical channels on this the clock interval with the simultaneous allocation of the clock frequency of the synchronous transmission system and switching signals, and after the formation of the equivalent clock set m microwave subcarriers decoded clock equivalent set of sub-carriers m and switching microwave signals with N form a plurality of binary symbols, distributed over a given clock interval of N output channels of the receiving terminal as well as the input to the transmission terminal.

Заявленный способ управления скоростью передачи информационных потоков обеспечивает повышение достоверности передачи оптического сигнала за счет повышение значения отношения оптический сигнал/шум на входе фотоприемного устройства при требуемой протяженности волоконно-оптической линии связи.The claimed method of controlling the transmission rate of information flows provides an increase in the reliability of the transmission of the optical signal by increasing the value of the optical signal / noise ratio at the input of the photodetector at the required length of the fiber-optic communication line.

Правомерность теоретических предпосылок проверялась с помощью имитационной модели волоконно-оптической системы передачи с мультиплексированием по длине волны при следующих условиях:The validity of the theoretical assumptions was checked using a simulation model of a fiber-optic transmission system with wavelength multiplexing under the following conditions:

- число спектральных каналов m=8;- the number of spectral channels m = 8;

- протяженность - 80 км;- length - 80 km;

- необходимо передать цифровые информационные потоки 10 Giga-bitEthernet, имеющие скорость передачи 9,95 Гбит/с (10 GBase-W), однако в спектральном канале №8 необходимо обеспечить информации со скоростью 10,3125 Гбит/с (10 GBase-R);- it is necessary to transmit 10 Giga-bitEthernet digital information streams having a transmission speed of 9.95 Gbit / s (10 GBase-W), however, information at a speed of 10.3125 Gbit / s (10 GBase-R) must be provided in spectral channel No. 8 ;

- для выполнения требований по достоверности передачи оптического сигнала для значения отношения оптический сигнал/шум должно быть не менее Ноrтреб>27 дБм.- to fulfill the requirements for the reliability of the transmission of the optical signal for the value of the ratio of the optical signal / noise should be at least But rreb > 27 dBm.

Результаты проверки приведены на фиг.2, где на фиг.2а показаны графики зависимости отношения оптический сигнал/шум от длины линии в спектральных каналах до оптимизации значений мощности оптического излучения, вводимого в оптическое волокно. Анализ графиков показывает, что вследствие влияния эффекта вынужденного комбинационного рассеяния форма графиков зависимости отношения оптический сигнал/шум для длинноволновых спектральных каналов отличается от линейной, а также при увеличении скорости передачи спектральный канал №8 не удовлетворяет требованию по достоверности передачи оптического сигнала. На фиг.2б представлены аналогичные графики после оптимизации вводимой в оптическое волокно мощности оптического сигнала.The verification results are shown in Fig. 2, where Fig. 2a shows graphs of the dependence of the optical signal / noise ratio on the line length in the spectral channels to optimize the power values of the optical radiation introduced into the optical fiber. Analysis of the graphs shows that, due to the effect of stimulated Raman scattering, the shape of the graphs of the optical signal-to-noise ratio for long-wavelength spectral channels differs from the linear one, and with an increase in the transmission speed, spectral channel No. 8 does not satisfy the requirement for the reliability of transmission of the optical signal. On figb presents similar graphs after optimization of the optical signal power input into the optical fiber.

Из приведенных данных следует, что после оптимизации значений мощности оптического сигнала, вводимой в оптическое волокно, и распределения информационных потоков по спектральным каналам влияние ВКР на достоверность передачи оптического сигнала снижается, при этом все спектральные каналы удовлетворяют требованию по достоверности передачи, что указывает на возможность достижения заявленного технического результата.From the data presented it follows that after optimizing the values of the optical signal power input into the optical fiber and distributing the information flows over the spectral channels, the influence of stimulated Raman scattering on the reliability of the transmission of the optical signal decreases, while all spectral channels satisfy the requirement on the reliability of transmission, which indicates the possibility of achieving the claimed technical result.

Устройство управления скоростью передачи информационных потоков (фиг.1) содержит схему управления коммутацией 1, устройства ввода в терминал N синхронных информационных потоков, тактовой частоты и сигналов коммутации 2, кодера-коммутатора 3, синтезаторов СВЧ-поднесущих 4ПЕР и 4ПРМ, схемы управления канальными оптическими передатчиками 5, канальных оптических передатчиков 61-6m, устройств объединения и разделения спектрально-разнесенных оптических каналов 7ПЕР и 7ПРМ, оптического тракта передачи линейного сигнала 8 (линейное оптическое волокно), канальных фотоприемных устройств 91-9m, канальных устройств определения поднесущей 101-10m устройства тактовой синхронизации 11, оптического анализатора спектра 12, декодера 13, дешифратора сигналов коммутации 14, контроллера коммутатора цифровых информационных потоков 15, коммутатора 16, устройства вывода сигналов N синхронных информационных потоков, тактовой частоты и сигналов коммутации 17.The control device for the transmission rate of information flows (Fig. 1) contains a switching control circuit 1, input devices for terminal N of synchronous information flows, a clock frequency and switching signals 2, an encoder switch 3, microwave subcarrier synthesizers 4 PER and 4 PFP , control circuits channel optical transmitters 5, channel optical transmitters 6 1 -6 m , devices for combining and separating spectrally-separated optical channels 7 PER and 7 PFP , optical path for transmitting a linear signal 8 (linear optical fiber), channel photodetectors 9 1 -9 m , channel subcarrier determination devices 10 1 -10 m clock synchronization device 11, optical spectrum analyzer 12, decoder 13, switching signal decoder 14, digital information stream switch controller 15, switch 16, device output signals N synchronous information flows, clock frequency and switching signals 17.

Элементы соединены между собой следующим образом (фиг.1). Первый выход схемы управления коммутацией 1 соединен с входом устройства ввода в терминал N-канальных информационных потоков, тактовой частоты и сигналов коммутации 2 для ввода сигнала коммутации. Второй выход схемы управления коммутацией 1 соединен с входом схемы управления канальными оптическими передатчиками 5. Информационные выходы устройства ввода в терминал N-канальных информационных потоков, тактовой частоты и сигналов коммутации 2 подключены к N информационным входам кодера-коммутатора 3, выход устройства ввода в терминал N синхронных информационных потоков, тактовой частоты и сигналов коммутации для передачи сигнала коммутации подключен к коммутационному входу кодера-коммутатора 3 и схемы управления канальными оптическими передатчиками 5, выход для передачи тактовой частоты устройства ввода в терминал N-канальных информационных потоков, тактовой частоты и сигналов коммутации подключен к тактовым входам кодера-коммутатора 3, синтезатора СВЧ поднесущих 4ПЕР и канальных оптических передатчиков 61-6m, n СВЧ выходов синтезатора СВЧ поднесущих 4ПЕР подключены к n СВЧ входам кодера-коммутатора, m СВЧ выходов кодера-коммутатора 3 подключены к входам модуляторов m канальных оптических передатчиков 61-6m, m выходов схемы управления канальными оптическими передатчиками 5 подключены к входам m канальных оптических передатчиков 61-6m, оптические выходы m канальных оптических передатчиков подключены к m входам устройства объединения спектрально-разнесенных оптических каналов 7ПЕР, выход которого подключен ко входу линейного оптического тракта 8, выход которого подключается ко входу устройства разделения спектрально-разнесенных оптических каналов 7ПРМ, m выходов которого подключены соответственно к оптическим входам m канальных фотоприемных устройств 91-9m, первые СВЧ выходы которых подключены соответственно к информационным СВЧ входам устройств определения поднесущей 101-10m и входам оптического анализатора спектра 12, выход которого по каналу обратной связи соединен с соответствующим входом схемы управления коммутацией 1, а вторые СВЧ выходы канальных m фотоприемных устройств 91-9m подключены к входам устройства тактовой синхронизации 11, один выход которого соединен с входом синтезатора СВЧ поднесущих 4ПРМ, другой выход соединен со входами для тактовой частоты канальных устройств определения поднесущей 101-10m, выход устройства тактовой синхронизации 11 для передачи сигнала коммутации соединен со входом декодера 13, n выходов синтезатора СВЧ поднесущих 4прм соединены со входами канальных устройств определения поднесущей 101-10m, N выходов каждого канального устройства определения поднесущей 101-10m СВЧ выходы которого подключены параллельно ко входам СВЧ поднесущих во всех m устройствах определения поднесущей, выходы устройств определения поднесущей подключены соответственно к m по n информационным входам декодера 13, при этом в состав декодера введено устройство вывода избыточных тактовых наборов СВЧ поднесущих, выходы которого подключены к входам дешифратора сигналов коммутации 14, выход дешифратора сигналов коммутации подключен ко входу контроллера коммутатора цифровых каналов 15, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора цифровых каналов 16, N информационных входов которого подключены к N информационным выходам декодера 13, N информационных выходов подключено к N входам устройства вывода из терминала N синхронных информационных потоков и тактовой частоты 17.The elements are interconnected as follows (figure 1). The first output of the switching control circuit 1 is connected to the input of the input device to the terminal of the N-channel information flows, clock frequency and switching signals 2 for inputting the switching signal. The second output of the control circuit switching 1 is connected to the input of the control circuit of the channel optical transmitters 5. The information outputs of the input device to the terminal of the N-channel information flows, clock frequency and switching signals 2 are connected to the N information inputs of the encoder switch 3, the output of the input device to the terminal N synchronous information flows, clock frequency and switching signals for transmitting a switching signal is connected to the switching input of the encoder-switch 3 and the control channel optical by transmitters 5, the output for transmitting the clock frequency of the input device to the terminal of N-channel information flows, clock frequency and switching signals is connected to the clock inputs of the encoder switch 3, the microwave synthesizer subcarriers 4 PER and channel optical transmitters 6 1 -6 m , n microwave microwave synthesizer outputs subcarriers PER 4 are connected to n inputs of microwave-coder switch, m microwave encoder-switch 3 outputs connected to inputs of the modulators m channel optical transmitters June 1 -6 m, m output optical channel send out to the control circuit ikami 5 are connected to the inputs of m-channel optical transmitters June 1 -6 m, the optical outputs of m-channel optical transmitters are connected to the m inputs of combining device spectrally separated optical channels 7 PEN, whose output is connected to an input line of the optical path 8, the output of which is connected to the input separation device spectrally separated optical channels 7 CSTR, m outputs of which are respectively connected to optical inputs of m-channel photodetectors September 1 -9 m, the first microwave outputs coupled with responsibly to information inputs of the microwave device determining subcarrier January 10 -10 m and the inputs of the optical spectrum analyzer 12 whose output is fed back is coupled to a corresponding input of the switching control circuit 1, and outputs the second microwave channel m photodetecting means 9 1 -9 m connected to clock inputs of device 11, one output of which is connected to the input of the synthesizer microwave subcarrier CSTR 4, another output connected to the clock inputs for determining a subcarrier channel device January 10 -10 m, the output ustroyst a clock 11 for transmitting the switching signal is coupled to the input of a decoder 13, n synthesizer microwave subcarrier 4prm outputs connected to the inputs of channel definition devices subcarrier January 10 -10 m, N outputs of each channel unit determining subcarrier January 10 -10 m of microwave outputs of which are connected in parallel to the inputs of the microwave subcarriers in all m subcarrier determination devices, the outputs of the subcarrier determination devices are connected respectively to m via n information inputs of the decoder 13, and devices are included in the decoder the output of redundant clock sets of microwave subcarriers, the outputs of which are connected to the inputs of the decoder of the switching signals 14, the output of the decoder of the switching signals is connected to the input of the controller of the digital channel switch 15, the output of which is connected to the control input of the switch of digital channels 16, N information inputs of which are connected to N information the outputs of the decoder 13, N information outputs connected to the N inputs of the output device from the terminal N synchronous information flows and clock frequency 17.

Схема управления коммутацией 1 предназначена для формирования сигнала коммутации и распределения синхронных информационных потоков по исправно-функционирующим спектральным каналам в случае выхода из строя какого-либо спектрального канала, а также формирования управляющего сигнала для схемы управления канальными оптическими передатчиками. Схема данного устройства является известной и может быть реализована, как указано, например, в книге Ионов С.В., Лихачев А.М., Насурдинов Э.Ф. Новые технологии построения технических систем электросвязи. / Под ред. А.А.Иванова. - М., 1999. - С.140-144.Switching control circuit 1 is intended for generating a switching signal and distributing synchronous information streams over functioning spectral channels in the event of a failure of any spectral channel, as well as generating a control signal for the control channel optical transmitters. The scheme of this device is known and can be implemented, as indicated, for example, in the book of Ionov S.V., Likhachev A.M., Nasurdinov E.F. New technologies for the construction of technical telecommunication systems. / Ed. A.A. Ivanova. - M., 1999 .-- S. 140-144.

Устройство ввода в терминал N синхронных информационных потоков, тактовой частоты и сигналов коммутации 2 предназначено для ввода в терминал информационных потоков синхронной цифровой иерархии, сигналов тактовой синхронизации и сигналов коммутации и может быть построено по любой известной схеме, например, см. книгу Андреев И.А., Бурдин В.А. и др. Строительство и техническая эксплуатация волоконно-оптических линий связи. Учебник для вузов. / Под ред. Б.В.Попова. - М.: Радио и связь, 1995. - С.93-97.The input device to the terminal N of synchronous information flows, clock frequency and switching signals 2 is intended for input into the terminal information flows of a synchronous digital hierarchy, clock signals and switching signals and can be constructed according to any known scheme, for example, see the book by Andreev I.A. ., Burdin V.A. and others. Construction and technical operation of fiber-optic communication lines. Textbook for high schools. / Ed. B.V. Popova. - M .: Radio and communications, 1995. - S.93-97.

Кодер-коммутатор 3 представляет собой разновидность известного кодирующего устройства, "отображающую" комбинацию N входных символов ("нулей" и "единиц"), образующуюся в течение каждого тактового интервала, в однозначно соответствующее этой комбинации сочетание m определенных СВЧ-поднесущих (m×n). Такое отображение может выполняться известными схемотехническими приемами с помощью быстродействующей электронной логики и диодных СВЧ-ключей, как это показано в книге Никульский И.Е. Оптические интерфейсы цифровых коммутационных станций и сети доступа. - М.: Техносфера, 2006. - С.113-118.Encoder switch 3 is a variation of a known encoding device that "displays" a combination of N input characters ("zeros" and "ones") generated during each clock interval, a combination of m specific microwave subcarriers (m × n ) Such a mapping can be performed by well-known circuitry techniques using high-speed electronic logic and microwave diode keys, as shown in the book by I.E. Nikulsky. Optical interfaces of digital switching stations and access networks. - M .: Technosphere, 2006. - S.113-118.

Синтезатор СВЧ поднесущих 4ПЕР и 4ПРМ обеспечивает формирование сетки оптических несущих информационных каналов. Схема данного устройства известна и может быть реализована как указано, например, в книге Янг М. Оптика и лазеры, включая волоконную оптику и оптические волноводы: пер. с англ. - М.: Мир, 2005. - С.110-120.The microwave synthesizer subcarrier 4 PER and 4 PFP provides the formation of a grid of optical carrier information channels. The circuit of this device is known and can be implemented as indicated, for example, in the book of Young M. Optics and lasers, including fiber optics and optical waveguides: trans. from English - M.: Mir, 2005 .-- S.110-120.

Схема управления канальными оптическими передатчиками 5 обеспечивает управление мощностью излучения оптических передатчиков за счет реализации известного алгоритма (И.А.Сайтов и др. Программа оптимизации характеристик активных компонентов волоконно-оптического линейного тракта в условиях доминирующего влияния вынужденного комбинационного рассеяния на достоверность передачи оптических сигналов. - Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ и баз данных №2008614569. - Заявка №2008613593 от 01.08.2008). Схема данного устройства является известной и может быть реализована, как это указано в книге Сайтов И.А., Щекотихин В.М. Теоретические основы построения средств связи оптического диапазона. Учебное пособие. - Орел: Академия ФСО России, 2008. - С.232-237.The control circuit of channel optical transmitters 5 provides control of the radiation power of optical transmitters by implementing a well-known algorithm (I.A.Saytov et al. Program for optimizing the characteristics of the active components of a fiber-optic linear path under the dominant influence of stimulated Raman scattering on the reliability of optical signal transmission. Certificate of state registration of computer programs and databases No. 2008614569. - Application No. 20088613593 of 01.08.2008). The scheme of this device is known and can be implemented, as indicated in the book Sites I.A., Schekotikhin V.M. Theoretical foundations of the construction of optical range communications. Tutorial. - Eagle: Academy of the Federal Security Service of Russia, 2008. - P.232-237.

Канальные оптические передатчики 61-6m предназначены для преобразования электрического сигнала на входе в оптический сигнал на выходе. Как правило, в системах с мультиплексированием по длине волны в качестве канальных оптических передатчиков используются лазерные диоды. Данные устройства являются известными и могут быть реализованы, как это укзано в книге Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения. - М.: Компания Сайрус Системе, 1999. - С.134-143.Channel optical transmitters 6 1 -6 m are designed to convert an electrical signal at the input to an optical signal at the output. As a rule, in systems with wavelength-division multiplexing, laser diodes are used as channel optical transmitters. These devices are known and can be implemented, as it is stated in the book of Ivanov AB Fiber optics: components, transmission systems, measurements. - M .: Cyrus System Company, 1999. - P.134-143.

Устройство объединения спектрально-разнесенных оптических каналов 7ПЕР выполняет функцию спектрального уплотнения оптических сигналов и вводит групповой оптический сигнал в оптическое волокно. Устройство разделения спектрально-разнесенных оптических каналов 6ПРМ предназначено для демультиплексирования информационного потока. Схемы устройств объединения и разделения спектрально-разнесенных оптических каналов аналогичны друг другу, известны и могут быть реализованы, как это указано в книге Сайтов И.А., Щекотихин В.М. Теоретические основы построения средств связи оптического диапазона. Учебное пособие. - Орел: Академия ФСО России, 2008. - С.244 252, рис.5.31.A device for combining spectrally-spaced optical channels 7 PER performs the function of spectral multiplexing of optical signals and injects a group optical signal into the optical fiber. A device for separating spectrally-separated optical channels 6 of the PFP is intended for demultiplexing the information stream. Schemes of devices for combining and separating spectrally separated optical channels are similar to each other, known and can be implemented, as indicated in the book Sites IA, Shchekotikhin VM Theoretical foundations of the construction of optical range communications. Tutorial. - Eagle: Academy of the Federal Security Service of Russia, 2008. - P.244 252, Fig.5.31.

Оптическое волокно 81-8М+1 является основным элементом оптических кабелей связи и служит средой распространения оптического сигнала. Технология изготовления оптических кабелей связи и оптического волокна достаточно известна и описана, например, в книге Верник С.М., Гитин В.Я., Иванов B.C. Оптические кабели связи. - М.: Радио и связь, 1988. - С.15-21, рис.3.Optical fiber 8 1 -8 M + 1 is the main element of optical communication cables and serves as a medium for the propagation of an optical signal. The manufacturing technology of optical communication cables and optical fiber is well known and described, for example, in the book Vernik SM, Gitin V.Ya., Ivanov BC Optical communication cables. - M.: Radio and Communications, 1988 .-- P.15-21, Fig. 3.

Канальные фотоприемные устройства 91-9m предназначены для осуществления оптоэлектронного преобразования принятого излучения соответствующего канала и его предварительного усиления в частотных полосах всех m возможных СВЧ-поднесущих. Схемы канальных фотоприемных устройств 91-9m, хорошо известны и могут реализовываться, как это указано в книге Мосс Т., Баррел Г., Эллис Б. Полупроводниковая оптоэлектроника: пер. с англ. М.: Мир, 1976. С.125-135.Channel photodetectors 9 1 -9 m are designed for optoelectronic conversion of the received radiation of the corresponding channel and its preliminary amplification in the frequency bands of all m possible microwave subcarriers. The schemes of channel photodetectors 9 1 -9 m are well known and can be implemented, as indicated in the book Moss T., Barrel G., Ellis B. Semiconductor optoelectronics: trans. from English M.: Mir, 1976. S.125-135.

Канальные устройства определения поднесущей 101-10m предназначены для выделения СВЧ поднесущих из принятого сигнала. Принцип работы устройства определения поднесущей 10m следующий: сигнал с выхода канального фотоприемника 9m подается на вход канального устройства определения поднесущей 10m, усиливается и разделяется на n сигналов, каждый из которых подводится к своему смесителю (всего их n), к которому подводится также одна из m СВЧ-поднесущих, вырабатываемых синтезатором 3ПРМ. На выходе смесителей установлены фильтры нижних частот (ФНЧ), так что номинальный сигнал на выходе ФНЧ будет образовываться только при одновременном подходе к смесителю одинаковых поднесущих. Этот сигнал и определит принятую в данном канале поднесущую. На границах тактовых интервалов сигналом "синхр" производится сброс предыдущего значения. Схемы канальных устройств определения поднесущей известны и могут быть реализованы как это указано в книге Калашников Н.И., Крупицкий Э.И., Дороднов И.Л., Носов В.И. Системы радиосвязи: учебник для вузов. М.: Радио и связь, 1988. С.144-151.Channel subcarrier determination devices 10 1 -10 m are designed to isolate microwave subcarriers from the received signal. The principle of operation of the device for determining the subcarrier 10 m is as follows: the signal from the output of the channel photodetector 9 m is fed to the input of the channel device for determining the subcarrier 10 m , amplified and divided into n signals, each of which is supplied to its own mixer (total n), to which one of m microwave subcarriers produced by the 3 PFP synthesizer. At the output of the mixers, low-pass filters (low-pass filters) are installed, so that a nominal signal at the output of the low-pass filters will be formed only when the same subcarriers approach the mixer. This signal will determine the subcarrier received in this channel. At the boundaries of the clock intervals, the sync signal resets the previous value. Schemes of channel devices for determining the subcarrier are known and can be implemented as indicated in the book Kalashnikov N.I., Krupitsky E.I., Dorodnov I.L., Nosov V.I. Radio communication systems: textbook for universities. M .: Radio and communications, 1988. S.144-151.

Устройство тактовой синхронизации 11 восстанавливает тактовую частоту FT по ее гармоникам, содержащимся в фототоках канальных фотоприемных устройств 91-9m, и формирует сигналы, необходимые для тактовой синхронизации всех функциональных узлов приемного терминала. Схема устройства тактовой синхронизации известна и может быть реализована, как это указано в книге Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. - М.: Эко-Трендз, 2000. - 254-257 с.The clock synchronization device 11 restores the clock frequency FT from its harmonics contained in the photocurrents of the channel photodetectors 9 1 -9 m , and generates the signals necessary for clock synchronization of all functional nodes of the receiving terminal. The clock device circuitry is known and can be implemented, as indicated in the book by N. N. Slepov Modern technologies of digital fiber-optic communication networks. - M .: Eco-Trends, 2000 .-- 254-257 s.

Оптический анализатор спектра 12 осуществляет измерение параметров принятого оптического сигнала, а именно значение отношения оптический сигнал-шум в каждом спектральном канале. В случае если значение отношения оптический сигнал шум в каком-то спектральном канале становиться ниже требуемого, то оптический анализатор спектра посылает по обратному каналу связи сигнал на схему управления канальными оптическими передатчиками 4, которая обеспечивает перераспределение информационного потока из неисправного спектрального канала и соответственно корректирует мощность, вводимую в другие спектральные каналы. Оптический анализатор спектра является известным устройством и может быть реализован, как это указано в книге Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения. - М.: Компания Сайрус Системе, 1999. - С.337-338.The optical spectrum analyzer 12 measures the parameters of the received optical signal, namely, the value of the optical signal-to-noise ratio in each spectral channel. If the value of the ratio of the optical signal to noise in some spectral channel becomes lower than the required one, the optical spectrum analyzer sends a signal via the reverse communication channel to the control circuit of the channel optical transmitters 4, which provides the redistribution of the information flow from the faulty spectral channel and accordingly corrects the power, introduced into other spectral channels. An optical spectrum analyzer is a known device and can be implemented, as indicated in the book by Ivanov AB Fiber optics: components, transmission systems, measurements. - M .: Cyrus System Company, 1999. - S.337-338.

Декодер 13 обеспечивает декодирование тактового набора СВЧ-поднесущих в тактовое распределение N двоичных символов на выходах декодера, повторяющее распределение символов на входе кодера-коммутатора 3. Схема декодера известна и может быть реализована, например, см. книгу Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. - М.: Радио и связь, 1987. - С.191-193, рис.1.19.The decoder 13 provides decoding of the clock set of microwave subcarriers into the clock distribution of N binary symbols at the outputs of the decoder, repeating the distribution of symbols at the input of the encoder switch 3. The decoder circuit is known and can be implemented, for example, see the book Shilo V.L. Popular digital circuits. - M .: Radio and communications, 1987. - S.191-193, Fig.1.19.

Дешифратор сигналов коммутации 14 производит дешифровку сервисного тактового набора с формированием соответствующего управляющего сигнала. Схема дешифратора сигналов является известной и может быть реализована как это указано, например, в книге Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. - М.: Эко-Трендз, 2000. - С.145-147.The decoder of the switching signals 14 decrypts the service clock set with the formation of the corresponding control signal. The signal decoder circuit is known and can be implemented as indicated, for example, in the book of N. N. Slepov Modern technologies of digital fiber-optic communication networks. - M .: Eco-Trends, 2000. - S.145-147.

Контроллер коммутатора цифровых каналов 15 вырабатывает соответствующая командная комбинация для требуемых переключений, передаваемых в коммутатор. Контроллер коммутатора цифровых каналов явялется известным устройством и может быть реализован, как указано в книге Шмалько А.В. Цифровые сети связи: основы планирования и построения. - М.: Эко-Трендз, 2001. - С.64-66.The controller of the switch digital channels 15 generates the appropriate command combination for the required switching transmitted to the switch. The controller of the digital channel switch is a known device and can be implemented, as indicated in the book by A. Shmalko. Digital communication networks: the basics of planning and construction. - M.: Eco-Trends, 2001 .-- P.64-66.

Коммутатор цифровых каналов 16 реализует коммутацию информационных потоков для соотвествующих пользователей. Коммутатор цифровых каналов является известным устройством и может реализовываться как указано в книге Шмалько А.В. Цифровые сети связи: основы планирования и построения. - М.: Эко-Трендз, 2001. - С.114-116.The digital channel switch 16 implements the switching of information flows for the respective users. The digital channel switch is a known device and can be implemented as indicated in the book by A. Shmalko. Digital communication networks: the basics of planning and construction. - M.: Eco-Trends, 2001 .-- S.114-116.

Устройства вывода из терминала N синхронных информационных потоков и тактовой частоты 17 предназначено для вывода цифровых синхронных информационных потоков, сигналов тактовой синхронизации и сигналов коммутации и распределения их к абонентам и может быть построено по любой известной схеме, например, см. книгу Андреев И.А., Бурдин В.А. и др. Строительство и техническая эксплуатация волоконно-оптических линий связи. Учебник для вузов. / Под ред. Б.В.Попова. - М.: Радио и связь, 1995. - С.93-97.The output device from the terminal N synchronous information streams and clock frequency 17 is designed to output digital synchronous information streams, clock signals and switching signals and distributing them to subscribers and can be built according to any known scheme, for example, see the book Andreev I.A. , Burdin V.A. and others. Construction and technical operation of fiber-optic communication lines. Textbook for high schools. / Ed. B.V. Popova. - M .: Radio and communications, 1995. - S.93-97.

Устройство работает следующим образом. На вход передающего терминала подаются N передаваемых цифровых потоков, которые поступают на устройство ввода в терминал сигналов N синхронных информационных потоков, тактовой частоты и сигналов коммутации 2. С выхода схемы управления коммутацией 1 поступает сигнал коммутации на соответствующий вход устройства ввода в терминал сигналов N синхронных информационных потоков, тактовой частоты и сигналов коммутации 2. Сигнал тактовой частоты поступает на вход синтезатора СВЧ поднесущих 4ПЕР, который формирует n, где

Figure 00000007
гармоник тактовой частоты, кратность и число которых определяются полосой рабочих частот оптоэлектронных узлов передающего и приемного терминалов (канальные оптические передатчики 6m, канальные фотоприемные устройства 9m), а также исходными техническими параметрами (число передаваемых цифровых информационных потоков N, число спектрально мультиплексируемых оптических каналов m). Эти n гармоник, предназначенные для использования далее в качестве СВЧ поднесущих передаваемых сигналов, подводятся на СВЧ входы кодера-коммутатора 3, а на другие входы кодера-коммутатора подводятся параллельно N входных цифровых информационных потоков, а также тактовая частота FT и сигналы коммутации. Тактовый набор m СВЧ поднесущих подается одновременно на m канальных оптических передатчиков 6m и схему управления канальными оптическими передатчиками 5, которая управляет значением мощности вводимого в оптическое волокно оптического сигнала. На другой вход схемы управления канальными оптическими передатчиками поступает сигнал от схемы управления коммутацией и в случае перераспределения нагрузки из неисправного спектрального канала по другим спектральным каналам схема управления оптическими передатчиками обеспечивает требуемое увеличение излучаемой мощности оптического сигнала. Передатчики излучают сигналы, каждый на своей длине волны (λ1, …, λm), модулированные этими СВЧ поднесущими в течение данного тактового интервала. В конце каждого тактового интервала сигналом тактовой синхронизации производится сброс установки диодных СВЧ ключей, коммутирующих поднесущие, затем новая тактовая комбинация на N входах кодера-коммутатора 3 отображается (кодируется) в новое, однозначно соответствующее ей распределение r СВЧ поднесущих (из n возможных) и вся процедура повторяется такт за тактом. Выходные тракты оптических канальных передатчиков 61-6m, подключаются к входам устройства объединения спектрально-разнесенных оптических каналов 7ПЕР, обычно выполняемого в системах со спектральным мультиплексированием на основе оптических фильтров. Устройство 7ПЕР суммирует m оптических сигналов с различными длинами волн (λ1, …, λm), промодулированных на каждом такте "своим" распределением СВЧ поднесущих в групповой линейный оптический сигнал, который вводится в оптический тракт передачи линейного сигнала 81-8M+1 (в линейное оптическое волокно).The device operates as follows. At the input of the transmitting terminal, N transmitted digital streams are supplied, which are fed to the terminal input device of the signals N synchronous information flows, clock frequency and switching signals 2. From the output of the switching control circuit 1, a switching signal is supplied to the corresponding input of the input device to the terminal of the N synchronous information signals streams, clock frequency and switching signals 2. The clock signal is fed to the input of the microwave synthesizer subcarriers 4 PER , which generates n, where
Figure 00000007
harmonics of the clock frequency, the frequency and number of which are determined by the operating frequency band of the optoelectronic nodes of the transmitting and receiving terminals (channel optical transmitters 6 m , channel photodetectors 9 m ), as well as the original technical parameters (number of transmitted digital information streams N, number of spectrally multiplexed optical channels m). These n harmonics, intended for further use as microwave subcarriers of the transmitted signals, are fed to the microwave inputs of the encoder switch 3, and to the other inputs of the encoder switch are parallel N input digital information streams, as well as the clock frequency F T and switching signals. The clock set of m microwave subcarriers is fed simultaneously to m channel optical transmitters 6 m and a channel optical transmitter control circuit 5, which controls the power value of the optical signal input into the optical fiber. A signal from the switching control circuit is received at the other input of the channel optical transmitter control circuit, and if the load is redistributed from the faulty spectral channel to other spectral channels, the optical transmitter control circuit provides the required increase in the radiated power of the optical signal. The transmitters emit signals, each at its own wavelength (λ 1 , ..., λ m ), modulated by these microwave subcarriers during a given clock interval. At the end of each clock interval, the clock synchronization signal resets the installation of the diode microwave keys switching the subcarriers, then the new clock combination at the N inputs of the encoder switch 3 is mapped (encoded) into a new distribution of r microwave subcarriers (from n possible) that is uniquely corresponding to it and the whole the procedure is repeated step by step. The output paths of optical channel transmitters 6 1 -6 m are connected to the inputs of a device for combining spectrally-separated optical channels 7 PER , usually performed in systems with spectral multiplexing based on optical filters. The PER device 7 summarizes m optical signals with different wavelengths (λ 1 , ..., λ m ) modulated at each clock cycle with "their own" distribution of microwave subcarriers into a group linear optical signal, which is introduced into the optical transmission path of the linear signal 8 1 -8 M +1 (in linear optical fiber).

На входе приемного терминала после прохождения по линейному тракту групповой линейный сигнал вначале подвергается с помощью такого же устройства 7ПРМ, но включенного в обратном направлении, разделению на m спектрально-разнесенных оптических каналов, каждый из которых подключается на вход "своего" канального фотоприемного устройства 91-9m, выходные сигналы которых подаются на входы устройства тактовой синхронизации 11, а также на входы канальных устройств определения поднесущей 101-10m и оптического анализатора спектра 12 соответственно. Оптический анализатор спектра 12 обеспечивает измерение значения отношения оптический сигнал-шум в каждом спектральном канале. Если значение отношение оптический сигнал-шум в каждом спектральном канале соответствует норме, то система продолжает функционировать в нормальном режиме. В случае, если значение отношение оптический сигнал-шум в каком-то спектральном канале отклоняется от нормы, то с выхода оптического анализатора спектра 12 по каналу обратной связи, который организуется в потоке в обратном направлении, поступает соответствующий сигнал на схему управления коммутацией 1.At the input of the receiving terminal, after passing through the linear path, the group linear signal is first subjected, using the same PFP device 7, but turned on in the opposite direction, to be divided into m spectrally separated optical channels, each of which is connected to the input of its own channel photodetector device 9 1 -9 m , the output signals of which are fed to the inputs of the clock synchronization device 11, as well as to the inputs of the channel devices for determining the subcarrier 10 1 -10 m and the optical spectrum analyzer 12, respectively. The optical spectrum analyzer 12 provides a measure of the optical signal-to-noise ratio in each spectral channel. If the value of the optical signal-to-noise ratio in each spectral channel corresponds to the norm, then the system continues to function in normal mode. If the value of the optical signal-to-noise ratio in some spectral channel deviates from the norm, then the output of the optical spectrum analyzer 12 through the feedback channel, which is organized in the flow in the opposite direction, receives the corresponding signal to the switching control circuit 1.

Восстановленная тактовая частота FT с выхода устройства тактовой синхронизации 11 подается на вход синтезатора СВЧ поднесущих 4ПРМ аналогично синтезатору в передающем терминале, с той лишь разницей, что набор m синтезированных СВЧ поднесущих с выходов синтезатора поступает не на одно устройство (кодер-коммутатор 3), а на СВЧ входы всех m канальных устройств определения поднесущй 101-10m, в которых этот набор используется для гетеродинирования сигналов, подводимых с выходов канальных фотоприемных устройств 91-9m.The recovered clock frequency F T from the output of the clock synchronization device 11 is fed to the input of the synthesizer of the microwave subcarriers 4 of the PFR similarly to the synthesizer in the transmitting terminal, with the only difference being that the set of m synthesized microwave subcarriers from the outputs of the synthesizer goes to more than one device (encoder switch 3) and the microwave inputs of all m channel devices for determining the subcarrier 10 1 -10 m , in which this set is used to heterodyne the signals supplied from the outputs of the channel photodetectors 9 1 -9 m .

Таким образом, m канальный набор СВЧ поднесущих с выходов устройств 101-10m подводится к информационным входам декодера 13 в качестве эквивалента принятого тактового набора СВЧ поднесущих и отображается декодером 13 в тактовое распределение N двоичных символов на выходах декодера, повторяющее распределение символов на входе кодера-коммутатора 3.Thus, the m channel set of microwave subcarriers from the outputs of the devices 10 1 -10 m is supplied to the information inputs of the decoder 13 as the equivalent of the received clock set of microwave subcarriers and is displayed by the decoder 13 into the clock distribution of N binary symbols at the outputs of the decoder, repeating the distribution of symbols at the input of the encoder switch 3.

При подаче на коммутационный вход кодера-коммутатора 3 сигнала коммутации передаваемых цифровых информационных потоков кодером формируется соответствующий этому сигналу "сервисный" тактовый набор СВЧ поднесущих, который не входит в таблицу кодирования информационных совокупностей двоичных символов, а содержится в таблице кодирования сервисных сигналов. Если число коммутационных (сервисных) сигналов, предусмотренных при работе системы связи, равно K, то число r поднесущих берется таким, чтобы

Figure 00000008
, где
Figure 00000009
- число размещений из r элементов по R.When the switching signal of the transmitted digital information flows is fed to the switching input of the encoder-switch 3, the encoder generates a “service” clock set of microwave subcarriers corresponding to this signal, which is not included in the encoding table of binary binary information sets, but is contained in the service signal coding table. If the number of switching (service) signals provided during the operation of the communication system is K, then the number r of subcarriers is taken so that
Figure 00000008
where
Figure 00000009
is the number of placements of r elements in R.

Прохождение сервисного тактового набора по оптическому тракту устройства не отличается от прохождения информационного тактового набора, но в декодере 13 сервисный тактовый набор, не входящий в таблицу декодирования информационных тактовых наборов, выводится на вход дешифратора сигналов коммутации 14, затем передается на вход контроллера коммутатора цифровых информационных потоков 15, в котором, в свою очередь, вырабатывается соответствующая командная комбинация для требуемых переключений, передаваема в коммутатор 16. После выполнения этих переключений порядок расстановки синхронных каналов, существовавший на входе передающего терминала и переданный на выход декодера 13, изменится на другой, заданный сигналом коммутации СК и реализованный коммутатором 16. В таком новом порядке совокупность цифровых информационных потоков через устройство вывода из терминала N синхронных информационных потоков и тактовой частоты 17 поступает к аппаратуре принимающих абонентов (фиг.1).The passage of a service clock set along the optical path of the device does not differ from the passage of an information clock set, but in decoder 13, a service clock set that is not included in the decoding table of information clock sets is output to the input of the decoder of the switching signals 14, then it is transmitted to the input of the controller of the switch of digital information streams 15, in which, in turn, an appropriate command combination for the required switching is generated, which is transmitted to the switch 16. After completing In the case of switching, the order of arrangement of synchronous channels that existed at the input of the transmitting terminal and transferred to the output of decoder 13 will change to another one specified by the switching signal SK and implemented by switch 16. In this new order, the set of digital information streams through the output device from the terminal N synchronous information streams and clock frequency 17 goes to the equipment of the receiving subscribers (figure 1).

Claims (2)

1. Способ управления скоростью передачи информационных потоков, заключающийся в том, что совокупность N входных символов N-канального сигнала цифровой синхронной системы передачи, образующуюся в течение каждого тактового интервала, кодируют тактовым набором m СВЧ-поднесущих из числа n СВЧ-поднесущих, генерируемых синтезатором поднесущих, причем m, n и N связаны соотношением
Figure 00000010
, где
Figure 00000011
- число размещений из n элементов по m, модулируют излучения m канальных оптических передатчиков, различающихся оптическими длинами волн, тактовым набором m СВЧ-поднесущих с одновременным вводом в оптический сигнал информации о тактовой частоте цифровой синхронной системы передачи, передают сигналы различных цифровых каналов на любой из используемых рабочих оптических длин волн в соответствии с распределением рабочих длин волн контролируемым блоком управления переключением используемых оптических длин волн между передающими и приемными терминалами систем связи, объединяют спектрально-разнесенные выходные оптические сигналы всех m канальных оптических передатчиков в групповой оптический линейный сигнал, передают групповой оптический линейный сигнал по линейному оптическому тракту, разделяют в приемном терминале групповой оптический сигнал на m составляющих по признаку различия оптических длин волн, детектируют каждый составляющий оптического сигнала канальным фотоприемным устройством, определяют, какое значение СВЧ-поднесущей было передано по каждому из m оптических каналов на данном тактовом интервале с одновременным выделением тактовой частоты цифровой синхронной системы передачи, формируют эквивалент тактового набора m СВЧ-поднесущих, аналогичного полученному в результате кодирования входной совокупности N символов на передающем терминале, декодируют эквивалент тактового набора m СВЧ-поднесущих с формированием совокупности N двоичных символов, распределенных в течение данного тактового интервала по N выходным каналам приемного терминала так же, как на входе передающего терминала, отличающийся тем, что формируют сигнал коммутации таким образом, что при получении сигнала об ухудшении значения отношения оптический сигнал-шум в одном из спектральном канале осуществляют перераспределение информационного потока из этого спектрального канала по остальным, либо в случае необходимости увеличения скорости в конкретно заданном спектральном канале формируют соответствующее управляющее воздействие, затем совокупность N входных символов N-канального сигнала цифровой системы передачи, образующуюся в течение каждого тактового интервала, кодируют тактовым набором m СВЧ-поднесущих из числа n СВЧ-поднесущих, в соответствии с полученным управляющим воздействием и сигналом коммутации модулируют излучения m канальных оптических передатчиков, различающихся оптическими длинами волн, тактовым набором m СВЧ-поднесущих с одновременным вводом в оптический сигнал информации о тактовой частоте цифровой системы передачи и сигналов коммутации, передают сигналы различных цифровых каналов на используемых рабочих оптических длинах волн в соответствии с распределением рабочих длин волн контролируемым блоком управления переключением используемых оптических длин волн между передающими и приемными терминалами систем связи, в приемном терминале определяют, какое значение СВЧ-поднесущей было передано по каждому из m оптических каналов на данном тактовом интервале с одновременным выделением тактовой частоты синхронной системы передачи и сигналов коммутации, осуществляют контроль значения отношения оптический сигнал-шум и в случае отклонения от нормы в каком-либо спектральном канале передают соответствующий сигнал по обратному каналу связи для формирования сигнала коммутации, а после формирования эквивалента тактового набора m СВЧ-поднесущих, декодируют эквивалент тактового набора m СВЧ-поднесущих и сигналы коммутации с формированием совокупности N двоичных символов, распределенных в течение данного тактового интервала по N выходным каналам приемного терминала так же, как на входе передающего терминала.
1. The method of controlling the transmission rate of information flows, which consists in the fact that the set of N input symbols of the N-channel signal of the digital synchronous transmission system generated during each clock interval is encoded by a clock set of m microwave subcarriers from among n microwave subcarriers generated by the synthesizer subcarriers, wherein m, n and N are related by
Figure 00000010
where
Figure 00000011
- the number of arrangements of n elements in m, modulate the radiation of m channel optical transmitters, differing in optical wavelengths, by a clock set of m microwave subcarriers with simultaneous input of information on the clock frequency of the digital synchronous transmission system into the optical signal, transmit signals of various digital channels to any of used working optical wavelengths in accordance with the distribution of working wavelengths controlled by the control unit switching the used optical wavelengths between transmitting and receiving by the terminals of communication systems, combine the spectrally-spaced output optical signals of all m channel optical transmitters into a group optical linear signal, transmit the group optical linear signal along a linear optical path, divide the group optical signal into m components in the receiving terminal according to the difference in optical wavelengths, each component of the optical signal is detected by the channel photodetector; it is determined which value of the microwave subcarrier was transmitted for each of the m optical channels at a given time interval with simultaneous allocation of the clock frequency of the digital synchronous transmission system, form the equivalent of the clock set of m microwave subcarriers, similar to that obtained by encoding the input set of N symbols at the transmitting terminal, decode the equivalent of the clock set of m microwave subcarriers with the formation of the set N binary symbols distributed over a given clock interval over the N output channels of the receiving terminal in the same way as at the input of the transmitting terminal, which means that a switching signal is formed in such a way that when a signal is received about the deterioration of the optical signal-to-noise ratio in one of the spectral channels, the information flow from this spectral channel is redistributed over the others, or if it is necessary to increase the speed in a specific spectral channel the corresponding control action, then the set of N input symbols of the N-channel signal of the digital transmission system, generated during each clock interval, encoded by a clock set of m microwave subcarriers from among n microwave subcarriers, in accordance with the obtained control action and a switching signal, the emissions of m channel optical transmitters differing in optical wavelengths are modulated, by a clock set of m microwave subcarriers with simultaneous input of information into the optical signal about the clock frequency of the digital transmission system and switching signals, transmit signals of various digital channels at the used working optical wavelengths in accordance with the distribution of work their wavelengths by the control unit for switching the used optical wavelengths between the transmitting and receiving terminals of communication systems, in the receiving terminal, determine what value of the microwave subcarrier was transmitted for each of the m optical channels in a given clock interval with simultaneous allocation of the clock frequency of the synchronous transmission system and switching signals, they control the value of the optical signal-to-noise ratio and, in the event of a deviation from the norm in any spectral channel, transmit the corresponding the second signal on the reverse communication channel to form the switching signal, and after generating the equivalent of the clock set of m microwave subcarriers, decode the equivalent of the clock set of m microwave subcarriers and switching signals with the formation of a set of N binary symbols distributed over the N output channels during this clock interval the receiving terminal is the same as at the input of the transmitting terminal.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что передают сигналы различных цифровых каналов с различной вводимой в оптическое волокно мощностью сигнала. 2. The method according to claim 1, characterized in that they transmit signals of various digital channels with different input signal power into the optical fiber.
RU2010103259/09A 2010-02-01 2010-02-01 Method of controlling data stream transfer rate and device for realising said method RU2423796C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010103259/09A RU2423796C1 (en) 2010-02-01 2010-02-01 Method of controlling data stream transfer rate and device for realising said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010103259/09A RU2423796C1 (en) 2010-02-01 2010-02-01 Method of controlling data stream transfer rate and device for realising said method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2423796C1 true RU2423796C1 (en) 2011-07-10

Family

ID=44740473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010103259/09A RU2423796C1 (en) 2010-02-01 2010-02-01 Method of controlling data stream transfer rate and device for realising said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2423796C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013082216A1 (en) * 2011-11-30 2013-06-06 Comtech Ef Data Corp. Method and system for optimizing performance with hitless switching for fixed symbol rate carriers
RU2642473C1 (en) * 2014-02-25 2018-01-25 Файберхоум Телекоммьюникейшн Текнолоджиз Ко., Лтд. Otn system and method of supporting bidirectional transmission of light from optical supervisory channel on one fiber

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013082216A1 (en) * 2011-11-30 2013-06-06 Comtech Ef Data Corp. Method and system for optimizing performance with hitless switching for fixed symbol rate carriers
RU2642473C1 (en) * 2014-02-25 2018-01-25 Файберхоум Телекоммьюникейшн Текнолоджиз Ко., Лтд. Otn system and method of supporting bidirectional transmission of light from optical supervisory channel on one fiber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11876560B2 (en) System and methods for distribution of heterogeneous wavelength multiplexed signals over optical access network
US7555216B2 (en) Optical communication system using optical frequency code, optical transmission device and optical reception device thereof, and reflection type optical communication device
US6473214B1 (en) Methods of and apparatus for optical signal transmission
KR100496710B1 (en) Bi-directional wavelength-division-multiplexing passive optical network utilizing wavelength-locked light sources by injected incoherent light
US20150229438A1 (en) System and method for transmitting optical signal over multiple channels
JP4935279B2 (en) OSNR measuring apparatus and OSNR measuring method
US20080187314A1 (en) Reflective semiconductor optical amplifier-based optical access network system having improved transmission quality
US6714742B1 (en) Polarization-division multiplexing based on power encoding of different polarization channels
US8750722B2 (en) Upgradable WDM system
JP2008193257A (en) Transmission system and transmission method
JP4925334B2 (en) Optical transmission system
RU2423796C1 (en) Method of controlling data stream transfer rate and device for realising said method
KR101052186B1 (en) Optical network unit for wavelength division multiplexing passive optical network
KR101561593B1 (en) Wave length-coded quantum communication systems
US10256934B2 (en) Chirp managed laser generation for next generation passive optical networks
EP1903709A2 (en) Remodulators for WDM optical communication systems
RU2421793C1 (en) Method to send multi-protocol information flows and device for its realisation
Vaishampayan et al. An overlay architecture for managing lightpaths in optically routed networks
CN214429544U (en) Quantum key distribution system based on wavelength modulation
KR101032483B1 (en) Optical line terminal for wavelength division multiplexing passive optical network
CN104883226B (en) The method for realizing colourless optical network unit uplink linght wavelength setting based on beat frequency noise
RU2481709C2 (en) Method of transmitting multi-protocol data streams and apparatus for realising said method
RU2124812C1 (en) Method for transmission of signals in digital fiber-optical systems using spectral-code multiplexing and device which implements said method
JP5000595B2 (en) Optical communication system and optical transmitter
WO2018040224A1 (en) System and method for photonic digital to analog conversion

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120202