Полигармонические пакетные радиофотонные методы контроля центральной длины волны восходящих сигналов для указанных систем.

СОДЕРЖАНИЕ
Аннотация
Annotation
Введение
1 Современное состояние рефлектометрических методов инициализации центральной длины волны восходящих каналов транспортного домена 5G
2 Структура транспортного WDM-PON домена
3 Одночастотные методы инициализации длины волны лазера восходящего канала на основе методов, работающих на отражение
3.1 Одночастотный метод настройки длины волны лазера по минимальной зарегистрированной мощности EML, отраженной от канала AWG
3.2 Одночастотный метод настройки длины волны лазера с переключением частоты во времени по разнице зарегистрированных мощностей EML, прошедших через канал AWG, на разных частотах
3.3 Обоснование перехода от одночастотных методов настройки к двухчастотным (слабосигнальные методы)
4 Обзор существующих сильносигнальных отражательных методов настройки длины волнылазера ONU
4.1 Отражательный метод настройки длины волны лазера ONU по максимальной мощности биений его излучения с излучением широкополосного лазерного диода, установленного на стороне OLT
4.2 Отражательный метод настройки длины волны лазера ONU по максимальной мощности сигнала обратного рассеяния от волокна снижения
4.3 Обоснование перехода от одночастотных слабосигнальных модуляционных методов настройки к слабосигнальным двух-и сильносигнальным трехчастотным
5 Определение центральной длины волны детерминированной спектральной характеристики AWG двухчастотным отражательным методом

5.1 Определение центральной длины волны детерминированной спектральной характеристики AWG, заданной аналитически
5.2 Определение центральной длины волны детерминированной спектральной характеристики AWG, заданной дискретно
5.3. Определение центральной длины волны детерминированной спектральной характеристики AWG при наличии осцилляций ее спектральной характеристики
6 Численный эксперимент (двухчастотный рефлектометрический метод)
7 Трехчастотный рефлектометрический метод настройки длины волны лазера ONU на центральную длину волны спектральной характеристики канала AWG
8 Численный эксперимент (трехчастотный рефлектометрический метод)
Заключение
Conclusion
Список использованных источников и литературы


АННОТАЦИЯ
В первой части (разд. 1-2) работы представлен фрагмент структурной схемы беспроводной системы мобильной связи 5G с конкретизацией транспортного домена и обзором одночастотных методов инициализации и обоснования необходимости применения двухчастотных слабо сигнальных и трехчастотных сильно сигнальных рефлектометрических методов.
Во второй части (разд. 3-8) разработаны математические модели двух- и трехчастотных методов рефлектометрического зондирования мультиплексоров AWG на основе EML лазеров соответственно. Оба метода детально рассмотрены и верифицированы численными экспериментами.
Показан процесс взаимодействия двухчастотного зондирующего излучения с одним из каналов AWG и метод настройки центральной длины волны EML на центральную длину волны канала AWG при задании контура решетки аналитически и дискретно, определено влияние осцилляций спектральной характеристики AWG на точность настройки.
Показан процесс взаимодействия трехчастотного зондирующего излучения с одним из каналов AWG и метод настройки центральной длины волны EML на центральную длину волны канала AWG.
В заключение показано, что использование разработанных методов позволяет в ходе зондирования повысить отношение сигнал/шум, чувствительность и точность измерений спектральных характеристик мультиплексоров, а, следовательно, и точность настройки длины волны бесцветного лазерного передатчика на центральную длину волны его канала.
Исходными данными для проектирования являются структуры транспортных доменов сетей доступа 5G для эффективного построения восходящих каналов связи от радиостанций к базовой станции; оптические методы измерений на основе пакетных (двухчастотных и трехчастотных) рефлектометрических методов.

ANNOTATION
The first part (Sections 1-2) of the paper presents a fragment of the 5G wireless mobile communication system structural diagram with specification of the transport domain and review of single-frequency initialization methods and justification of the necessity of two-frequency weak-signal and three-frequency strong-signal OTDR methods.
In the second part (Sections 3-8), mathematical models of two- and three-frequency reflectometric sensing methods for AWG multiplexers based on EML lasers are developed, respectively. Both methods are detailed and verified by numerical experiments.
The process of interaction of two-frequency probing radiation with one of the AWG channels and the method of tuning the central wavelength of the EML to the central wavelength of the AWG channel when the grating contour is set analytically and discretely are shown, and the influence of oscillations of the AWG spectral response on the tuning accuracy is determined.
The process of interaction of the three-frequency probing radiation with one of the AWG channels and the method of tuning the central wavelength of the EML to the central wavelength of the AWG channel are shown.
In conclusion, it is shown that the use of the developed methods can improve the signal-to-noise ratio, sensitivity, and measurement accuracy of the spectral characteristics of multiplexers during sensing, and hence the accuracy of tuning the wavelength of a colorless laser transmitter to the central wavelength of its channel.
The input data for the design are structures of transport domains of 5G access networks for efficient construction of uplinks from radios to base station; optical measurement methods based on packet (two-frequency and three-frequency) OTDR techniques.



ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Недавний экспоненциальный рост пользователей мировой сети и огромные требования к емкости мобильных приложений предъявляют высокие требования к сетям будущего. Ожидается увеличение от 10 до 50 млрд. устройств, включенных в сеть к 2025 г., для чего потребуется от 2 до 10 зеттабайт данных для обмена. Чтобы обеспечить потребности сегодняшнего дня для обработки требуемого объема данных используются централизованные радиосети доступа (Cen-RAN), которые могут поддерживать до сотни 100 мегабитных каналов передачи данных без ухудшения производительности. Для обеспечения потребности завтрашнего дня предложена технология облачных радиосетей доступа (Cl-RAN), которые могут поддерживать до сотни 10 гигабитных каналов передачи данных. В общих для обеих систем случаях в работе будем использовать обозначение C-RAN.
C-RAN – это архитектура сети для сотовых систем связи, в которой базовая станция разделена на блок обработки основной полосы частот (BBU) и удаленную радиостанцию (RRH) с антенным блоком, таким образом, что BBU множества базовых станций объединены в централизованный или облачный пул BBU, а RRH распределены в каждой обслуживаемой соте. Для их связи формируется транспортный домен сети доступа сотовой системы связи. В настоящее время рабочая группа IEEE 1914.3 изучает возможные варианты построения интерфейса (оптического, электрического или беспроводного) между пулом BBU и RRH. Наиболее часто используемый вариант - это подключение пула BBU к RRH через пассивные оптические сети (PON) с использованием общего публичного радиоинтерфейса (CPRI