НИЗКОЗАТРАТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРИЁМА И ПЕРЕДАЧИ ДВОИЧНЫХ ДАННЫХ С ВЫСОКОЙ СКОРОСТЬЮ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ СВЯЗИ

1. Способ для доставки электрического сигнала с высокой скоростью передачи двоичных данных через оптическую сеть связи с использованием группы оптических каналов в вышеуказанной сети связи для соответствующей доставки посредством определенного количества компонентных электрических сигналов этого сигнала с высокой скоростью передачи двоичных данных, при этом оптические каналы соответственно связаны с различными длинами волн, каждый из этих оптических каналов содержит оптические элементы, подходящие для проведения оптического сигнала, имеющего ширину полосы пропускания значительно более узкую, чем ширина полосы пропускания любого из вышеуказанных компонентных сигналов, при этом способ дополнительно содержит восстановление электрического сигнала с высокой скоростью передачи двоичных данных из вышеуказанных оптических сигналов, доставленных через вышеуказанные оптические каналы.
2. Способ по п.1 для передачи электрического сигнала с высокой скоростью передачи двоичных данных из передающей стороны системы связи к принимающей стороне, при этом способ содержит:
- разделение электрического сигнала с высокой скоростью передачи двоичных данных на определенное количество вышеуказанных компонентных электрических промежуточных сигналов передачи двоичных данных,
- преобразование вышеуказанных компонентных электрических промежуточных сигналов передачи двоичных данных в соответствующие вышеуказанные оптические сигналы, при этом каждый из оптических сигналов имеет в значительной степени более узкую полосу пропускания по сравнению с той, которая имеется у соответствующего компонентного электрического сигнала;
- перемещение вышеуказанных оптических сигналов через соответствующие вышеуказанные оптические каналы к принимающей стороне системы связи; и
- восстановление соответствующего принятого компонентного сигнала из каждого вышеуказанного оптического сигнала после приема его на принимающей стороне системы связи, для дальнейшего получения восстановленного сигнала с высокой скоростью передачи двоичных данных из соответствующих принятых компонентных сигналов, при этом восстановленные сигналы с высокой скоростью передачи двоичных данных являются, по существу, идентичными переданному сигналу с высокой скоростью передачи двоичных данных.
3. Способ по п.2, содержащий обеспечение каждого из вышеуказанных оптических каналов на передающей стороне системы связи средствами для сужения ширины полосы (BW) пропускания, содержащие электронно-оптический (Е/O) модулятор, имеющий линейные характеристики между входной мощностью и выходной мощностью, а также на принимающей стороне системы связи средствами восстановления, используемыми для восстановления вышеуказанного принятого компонентного сигнала из вышеуказанного принятого оптического сигнала, при этом средства восстановления содержат оптико-электронный (O/Е) фотодиод и усилитель, причем каждый из усилителей имеет линейные характеристики между входной мощностью и выходной мощностью, средства восстановления также содержат аналого-цифровой (A/D) преобразователь и блок (DSP) обработки цифрового сигнала.
4. Способ по п.1, в котором ширина полосы пропускания вышеуказанного оптического сигнала является более узкой, чем ширина полосы пропускания, требуемая для адекватной передачи соответствующего компонентного электрического сигнала.
5. Способ по п.1, в котором коэффициент сжатия ширины полосы пропускания приблизительно находится между 2,5 и 4.
6. Модуль передачи и приема сигналов с высокой скоростью передачи двоичных данных, переносящий данные через оптическую сеть связи, при этом модуль содержит один или оба из следующих компонентов:
- передающую сторону системы связи для обеспечения первой группы компонентных электрических сигналов передаваемого сигнала с высокой скоростью передачи двоичных данных, для передачи вышеуказанной первой группы компонентных электрических сигналов в форме соответствующей первой группы оптических сигналов через первую группу оптических каналов;
на каждый из оптических каналов сторона передатчика содержит электронно-оптические (Е/O) оптические элементы, подходящие для преобразования специфического компонентного электрического сигнала в оптический сигнал, переносящий данные вышеуказанного специфического компонентного электрического сигнала, но имеющие ширину полосы пропускания существенно более узкую, чем ширина полосы пропускания вышеуказанного специфического компонентного сигнала;
- приемную сторону системы связи для приема второй группы оптических сигналов, переносящих данные через соответствующую вторую группу оптических каналов,
приемная сторона на каждый из оптических каналов второй группы содержит оптико-электронные (O/Е) оптические элементы для преобразования специфического оптического сигнала второй группы в соответствующий компонентный электрический сигнал второй группы, и элементы для оцифровки вышеуказанного компонентного электрического сигнала, а также восстановления данных, переносимых вышеуказанным специфическим оптическим сигналом,
при этом ширина полосы пропускания любого оптического сигнала второй группы является значительно более узкой, чем ширина полосы пропускания любого компонентного электрического сигнала второй группы.
7. Модуль по п.6, дополнительно содержащий:
- средства для разделения вышеуказанного передаваемого электрического сигнала с высокой скоростью передачи двоичных данных в вышеуказанную первую группу компонентных электрических промежуточных сигналов передачи двоичных данных,
- средства для сборки принятого электрического сигнала с высокой скоростью передачи двоичных данных из компонентных электрических сигналов второй группы, имеющих промежуточные скорости передачи двоичных данных.
8. Модуль по любому из п.6 или 7, в котором
сторона передатчика содержит вышеуказанные электронно-оптические (Е/O) оптические элементы, формирующие электронно-оптические преобразователи, для сужения полосы пропускания вышеуказанных компонентных электрических сигналов первой группы;
сторона приемника содержит вышеуказанные оптико-электронные (O/Е) оптические элементы, формирующие оптико-электронные преобразователи, а также содержит усилители, аналого-цифровые (A/D) преобразователи, и блоки (DSP) обработки цифрового сигнала для компенсации межсимвольной интерференции (ISI) данных, переносимых принятыми оптическими сигналами второй группы.
5
9. Модуль по п.6, в котором, по меньшей мере, вышеуказанные электронно-оптические (Е/O) оптические элементы и вышеуказанные оптико-электронные (O/Е) оптические элементы имеют линейные характеристики преобразования между входной и выходной мощностью, с линейностью вышеуказанных характеристик не ниже, чем 2 уровней преобразования на бит.
10. Модуль по п.6, спроектированный для передачи электрического сигнала с высокой скоростью передачи двоичных данных, около 100-112 Гбит/с, закодированный с использованием кодирования ООК, при этом вышеуказанные компонентные промежуточные сигналы для передачи двоичных данных первой и/или второй группы являются четырьмя сигналами со скоростью передачи около 25-28 Гбит/с, и каждый из оптических сигналов имеет ширину полосы пропускания около 10 ГГц.
11. Модуль по п.6, в котором передаваемый сигнал с высокой скоростью передачи двоичных данных является закодированным с помощью ООК сигналом со скоростью 100 Гбит/с, и в котором,
по меньшей мере, один из электронно-оптических (Е/O) преобразователей стороны передатчика содержит лазер (CW) непрерывного излучения (Continuous Wavelength laser), а 10 ГГц модулятор содержит электропоглощательный модулятор (ВАМ - Electro absorption modulator) или интерферометр Маха-Цандера (MZI);
сторона приемника для, по меньшей мере, одного оптического канала содержит:
- оптико-электронный (O/Е) преобразователь, включающий в себя лавинный фотодиод (APD - avalanche photodiode) или точечный диод PIN,
- усилитель является трансимпедансным усилителем TIA,
- аналого-цифровой (A/D) преобразователь и блок (DSP) обработки цифрового сигнала используют алгоритм MLSE (Maximum Likelihood Sequence Estimation - оценка последовательности по методу максимального правдоподобия).