По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 535.8

Сверхскоростные оптические технологии в коммуникационных сетях и преобразовании сигнала

Непоклонов В.Б. Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия
Хабаров Д.А. Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия
Хабарова И.А. Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия
Яковлева А.С. Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия
Карамышев М.А. Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия

Освещаются преимущества технологий оптического преобразования для радиочастотных сигналов. Обсуждается фотонная структура широкополос­ ного аналогового сигнала, в том числе образование радиочастотного пучка, сокращение внутриканальных помех и безопасность физического уровня.

Литература:

1. Неделькин А.А., Шайтура С.В., Степанова  М.Г.  Комплексная система автоматизации // Славянский форум. — 2016. — № 2 (12). — С. 188–195.

2. Mobile broadband explosion, White Paper, Rysavy Research/4G Americas, Aug. 2012.

3. Господинов С.Г., Шайтура С.В. Лазерное сканирование в  строительстве и архитектуре // Славянский форум. — 2016. — № 4 (14). — С. 63–71.

4. Цветков  В.Я.  Развитие классической микроэлектроники. Ожидаемые физико-технические пределы// Электроника, наука, технология, бизнес. — 2010. — № 3. — С. 20–25.

5. Мельников  А. А., Егоров  В. Н., Хабарова  И. А.  Методология анализа взаимодействия природы и общества// Известия вузов. Геодезия и  аэрофотосъемка. — 2015. — № 6. — С. 97–104.

6. Хабарова  И. А., Дручинин  С. С.  Лазерный контроль загрязнения окружающей среды  // Славянский форум.  — 2017.  — №  1 (15).  — С. 245–255.

7. Соломатин  В. А., Осипова  Н. С.  Оптические и  оптико‑электронные стереоскопические системы // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. — 2016. — № 1. — С. 114– 122.

В последнее время наблюдается значительный рост применения беспроводного соединения, в частности в целях передачи данных, поэтому проблема спектральной недостаточности в таком соединении требует усложненных методов для более эффективного использования спектра. Транспортные сети практически всех беспроводных сетей передачи данных являются оптоволоконными. Технологии преобразования аналогового оптического сигнала, иначе — микроволновая фотоника, представляют собой идеальную платформу для обработки информации до того, как она будет передана по волокну в центр агрегирования данных. Именно в данном контексте освещаются преимущества технологий оптического преобразования для радиочастотных сигналов. Обсуждается фотонная структура широкополосного аналогового сигнала, в том числе образование радиочастотного пучка, сокращение внутриканальных помех и безопасность физического уровня. Достоинство фотоники заключается не только во взаимодействии в широкой полосе спектра, но и в уменьшении габаритов и потребляемой мощности, а также низкой потери передачи и быстрой перестраиваемости [1].

Использование беспроводного соединения неуклонно возрастает. В июне 2012 года более 5,6 млрд абонентов (почти 80% мирового населения от 7,02 млрд человек [2]) имели доступ и пользовались беспроводными устройствами. К концу 2017 года ожидается, что более 90% населения планеты будут иметь доступ к широкополосным мобильным 3G-устройствам. Такая статистика демонстрирует важность мобильных беспроводных коммуникаций в ближайшем и последующих десятилетиях. Широкополосная сеть мобильной связи, среднегеометрический рост которой составляет 80%, стремится стать одной из наиболее успешных и стремительно развивающихся отраслей промышленности в истории. Такое развитие мобильного рынка было вызвано двумя ключевыми факторами: скоростные, мощные и широко распространенные мобильные сети и высокопроизводительные смартфоны с множеством мобильных приложений. Стремительный переход от традиционных телефонов к смартфонам был связан с возросшей производительностью и меньшим энергопотреблением последних. В то время как беспроводные коммуникации продолжают свое распространение, спектр радиочастот обещает стать очень скудным. Ужесточение требований к смартфонам и мобильным сетям нового поколения с большим покрытием будет сопровождаться требованиями к достижимой пропускной способности — но это требование идет рука об руку с равным ростом беспроводного использования диапазона. Повышенные требования приведут к образованию двух технологических преград: во‑первых, беспроводной диапазон конечен и является вынужденным, а, значит, эффективность задействования диапазона должна находиться под внимательным управлением с момента увеличения пропускной способности, а, во‑вторых, перенасыщение диапазона ведет к образованию помех от расположенных рядом устройств, и полосы частот способны оказать негативное влияние на пропускание сигнала и скорость передачи данных. Одним из способов устранения сразу двух этих восходящих проблем является подавление радиопомех. Несмотря на то, что фильтрация шумов и прочие методы, следующие за обработкой сигнала, могут снизить уровень помех, наиболее эффективно подавление помех непосредственно в радиочастотной области. Такая технология сокращает количество помех и увеличивает пропускную способность сети. В результате, подавление радиочастотных помех оказывает значительное влияние на ослабление перегруженности сетевой области [3]. На рис. 1 показана типичная ситуация для системы беспроводной коммуникации (например, для радара).

Для Цитирования:
Непоклонов В.Б., Хабаров Д.А., Хабарова И.А., Яковлева А.С., Карамышев М.А., Сверхскоростные оптические технологии в коммуникационных сетях и преобразовании сигнала. Конструкторское Бюро. 2018;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: