70-86

УДК 681.586.5
DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2819.2020.2.70

ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ВОСХОДЯЩЕГО ПОТОКА ТРАНСПОРТНОГО WDM-PON

ДОМЕНА РАДИОСЕТЕЙ ДОСТУПА МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ 5G

И. А. Макаров¹, С. Г. Алюшина², В. О. Анучин¹, Н. С. Гарипов¹,
Рин. Ш. Мисбахов³, Рус. Ш. Мисбахов¹,
А. Ж. Сахабутдинов¹, О. Г. Морозов¹, Г. А. Морозов¹, Г. И. Ильин¹
¹Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ,
Российская Федерация, 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10
Е-mail: OGMorozov@kai.ru
²Московский технический университет связи и информатики,
Российская Федерация, 111024, Москва, ул. Авиамоторная, 8а
³Казанский государственный энергетический университет,
Российская Федерация, 420111, Казань, ул. Красносельская, 51

АННОТАЦИЯ

Для обеспечения плотного и эффективного развёртывания микроячеек удалённых радиостанций RRH сетей доступа мобильной радиосвязи 5G и простой инициализации центральных длин волн связанных с ними оптических узлов ONU волоконно-оптического пассивного транспортного домена с волновым мультиплексированием WDM-PON используются настраиваемые бесцветные лазерные передатчики, что упрощает настройку и управление длиной волны излучения с помощью различных способов. В ONU управление длиной волны в восходящем направлении WDM-PON канала необходимо из-за возможных ошибок в настройке центральной длины волны при первоначальном соединении с оптическим линейным терминалом OLT, связанным с базовой станцией BBU сети доступа 5G, а также из-за дрейфа длины волны вследствие старения лазерного передатчика. В статье представлен новый двухчастотный метод инициализации длины волны в одном из каналов мультиплексора WDM-PON, построенного на упорядоченной волновой решётке AWG, с использованием процесса определения максимального коэффициента амплитудной модуляции биений огибающей компонентов двухчастотного излучения в качестве параметра, указывающего на расстройку длины волны ONU от центральной длины волны AWG. Знак расстройки определяется с помощью исследования фазовых характеристик указанной огибающей. Использование метода позволяет повысить отношение сигнал/шум измерений, проходящих в канале инициализации, их чувствительность и точность настройки на центральную длину волны канала AWG по сравнению с известными методами, использующими процессы прямого детектирования перестраиваемого одночастотного излучения.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

микроволновая фотоника; сеть радиодоступа; волоконно-оптический пассивный транспортный домен с волновым мультиплексированием; упорядоченная волновая решётка; восходящий канал; инициализация центральной длины волны; двухчастотное излучение; коэффициент амплитудной модуляции огибающей биений; разность фаз огибающих на входе и выходе упорядоченной волновой решётки.

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ (pdf)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.     Common Public Radio Interface (CPRI); Interface Specification, CPRI Specification V7.0 // Tech. Rep. 2015.
2.     Grobe K. and Elbers J.P. Analysis of WDM-PON for Next-Generation Back- and Fronthaul // Proc. of Broadband Coverage in Germany. 2016. P. 1–5.
3.     Wavelength control method of upstream signals using AMCC in WDM-PON for 5G mobile fronthaul / K. Honda, H. Nakamura, K. Hara et al. // Optics Express. 2019. Vol. 27(19). Pp. 26749–26756.
4.     A 5G C-RAN Optical Fronthaul Architecture for Hotspot Areas Using OFDM-Based Analog IFoF Waveforms / C. Mitsolidou, C. Vagionas, A. Mesodiakaki et al. // Applied Sciences. 2019. Vol. 9. P. 4059.
5.     Experimental Analysis of LTE Signals in WDM-PON Managed by Embedded Pilot Tone / K. Honda, T. Kobayashi, S. Nishihara et al // IEEE Photonics Technology Letters. 2017. Vol. 29(5). Pp. 431-434.
6.     Physical Layer Aspects of NG-PON2 Standards - Part 2: System Design and Technology Feasibility / Y. Luo, H. Roberts, K. Grobe et al. // J. Opt. Commun. Netw. 2016. Vol. 8(1). Pp. 43-52.
7.     40-Gigabit-Capable Passive Optical Networks 2 (NG-PON2): Transmission Convergence Layer Specification // Document ITU-T G.989.3 Rec. 2015.
8.     Dong J. and Yang J. Cascaded Phase Modulation for AMCC Superimposition Toward MFH Employing CPRI // IEEE Photonics J. 2017. Vol. 9(4). Pp. 1–6.
9.     VCSEL transmission at 10 Gb/s for 20 km single mode fiber WDM-PON without dispersion compensation or injection locking / T.B. Gibbon, K. Prince, T.T. Pham et al. // J. Optical Fiber Technol. 2011. Vol. 17(1). Pp. 41-45.
10.      Moon S-R., Lee H-K., and Lee C-H. Automatic wavelength control method using Rayleigh backscattering for WDM-PON with tunable lasers // OSA Technical Digest. 2011. CLEO. P. CFH-1.
11.      Moon Jung-Hyung, Choi Ki-Man, Mun Sil-Gu, and Lee Chang-Hee. An automatic wavelength control method of a tunable laser for a WDM-PON // J. Photonics Technology Letters. 2009. Vol. 21(5). Pp. 325-327.
12.      Morozov O.G., Morozov G.A., Il’in G.I. and Sadeev T.S. Synthesis of Two-Frequency Symmetrical Radiation and Its Application in Fiber Optical Structures Monitoring [Fiber Optic Sensors], Rijeka: InTech. 2012. Pp. 137-164. Available from: http://intechopen.com/books/fiber-optic-sensors/synthesis-of-two-frequency-symmetrical-radiation-an.....
13.       Morozov O.G., Morozov G.A., Nureev I.I. and Talipov A.A. Poly-harmonic Analysis of Raman and Mandelstam-Brillouin Scatterings and Bragg Reflection Spectra. [Advances in Optical Fiber Technology: Fundamental Optical Phenomena and Applications], Rijeka: InTech Europe. 2015. pp. 55-97. Available from: http://intech-open.com/books/advances-in-optical-fiber-technology-fundamental-optical-phenomena-and.....
14.      Il'In G.I., Morozov O.G. and Il'In A.G. Theory of symmetrical two-frequency signals and key aspects of its application // Proc. of SPIE. 2014. Vol. 9156. P. 91560M.
15.      Two-frequency analysis of fiber-optic structures / O.G. Morozov, D.L. Aibatov, G.I. Il’in et al. // Proc. of SPIE. 2006. Vol. 6277. Pp. 62770E.
16.      Morozov O.G., Aybatov D.L. Two-frequency scanning of FBG with arbitrary reflection spectrum // Proc. of SPIE. 2007. Vol. 6605. P. 660506.
17.       Methodology of symmetric double frequency reflectometry for selective fiber optic structures / O.G. Morozov, O.G. Natanson, D.L. Aybatov et al. // Proc. of SPIE. 2008. Vol. 7026. P. 70260I.
18.      Metrological aspects of symmetric double frequency and multi frequency reflectometry for fiber Bragg structures / O.G. Morozov, O.G. Natanson, D.L. Aybatov et al. // Proc. of SPIE. 2008. Vol. 7026. P. 70260J.
19.      Morozov O.G. and Aybatov D.L. Spectrum conversion investigation in lithium niobate Mach-Zehnder modulator // Proc. of SPIE. 2010. Vol. 7523. P. 75230D.
20.      Aybatov D.L., Morozov O.G., Sadeev T.S. Dual port MZM based optical comb generator for all-optical microwave photonic device // Proc. of SPIE. 2011. Vol. 7992. P. 799202.
21.      40-Gigabit-capable passive optical networks 2 (NG PON2): Physical media dependent (PMD) layer specification // Document ITU-T G.989.2 Rec. 2015.
22.      Multiple frequencies analysis in tasks of FBG based instantaneous frequency measurements / A.A. Ivanov, A.J. Sakhabutdinov, O.G. Morozov et al. // Proc. of SPIE. 2018. Vol. 10774. P. 107740Y.
23.       Load Sensing Bearings for Automotive Applications Based on Addressed Fiber Bragg Structures / T.A. Agliullin, I.U. Kurbiev, R.R. Gubaidullin et al.// Proc. of IEEE Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). 2019. Pp. 1-5.
24.      Application of Addressed Fiber Bragg Structures for Measuring Tire Deformation / R.R. Gubaidullin, A.Z. Sahabutdinov, T.A. Agliullin et al. // Proc. of IEEE Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). 2019. Pp. 1-7.
25.      External amplitude-phase modulation of laser radiation for generation of microwave frequency carriers and optical poly-harmonic signals: an overview / O.G. Morozov, G.I. Il'in, G.A. Morozov et al.// Proc. of SPIE. 2016. Vol. 9807. P. 980711.
26.      Morozov O.G. RZ, CS-RZ, and soliton generation for access networks applications: problems and variants of decisions // Proc. of SPIE. 2012. Vol. 8410. P. 84100P.
27.      Calibration of combined pressure and temperature sensors / A.Z. Sahabutdinov, A.A. Kuznetsov, I.I. Nureev et al. // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. Vol. 10(24). Pp. 44948-44957.
28.       Резонансные методы мониторинга технологических процессов отверждения полимеров в функционально адаптивных СВЧ-реакторах / Г.А. Морозов, О.Г. Морозов, А.Р. Насыбуллин и др. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14. № 1-2. С. 568-572.
29.       Оценка возможностей применения волоконных решеток Брэгга с гауссовым профилем отражения в качестве датчика температуры / Д.И. Касимова, А.А. Кузнецов, П.П. Крыницкий и др. // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2013. № 2 (18). С. 73-81.
30.       Измерение мгновенной частоты с помощью двухчастотного зондирования / О.Г. Морозов, А.А. Талипов, А.А. Федоров и др. // Научно-технический вестник Поволжья. 2012. № 4. С. 146-149.

Для цитирования: Макаров И. А., Алюшина С. Г., Анучин В.О. и др. Инициализация центральной длины волны восходящего потока транспортного WDM-PON домена радиосетей доступа мобильной связи 5G // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2020. № 2 (46). С. 70-86. DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2819.2020.2.70