Регистрация / Вход
Прислать материал

14.574.21.0058

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.574.21.0058
Тематическое направление
Информационно-телекоммуникационные системы
Исполнитель проекта
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет"
Название доклада
Повышение эффективности систем широкополосного доступа к мультимедийным услугам, работающих по технологии Radio-over-Fiber (RoF), на основе совершенствования элементов и устройств физического уровня
Докладчик
Виноградова Ирина Леонидовна
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Цель исследования: Повышение качества обслуживания абонентов RoF включая увеличение количества предоставляемых сервисов, увеличение зон охвата указанной категории сетей на основе расширения диапазона частот систем широкополосного доступа (ШПД) - создание систем сверхширокополосного доступа.
Актуальность и новизна исследования
Сегодня в России достаточно остро стоит задача устранения цифрового неравенства для населенных пунктов с малоэтажной застройкой, значительно удаленных от центров коммутации операторов (на 50 км и более). Достичь решения можно за счет уменьшения стоимости подключения абонентов к сети Интернет благодаря технологии передачи радио по волокну (RoF).
Описание исследования

В процессе исследований используются методы математического моделирования с привлечением теории дифференциальных и интегральных уравнений; вычислительные методы (в том числе итерационные) для численного решения систем дифференциальных и интегральных уравнений, методы схемотехнического моделирования и натурного экспериментирования при построении волоконно-оптических и радиотехнических устройств генерации, формирования и радиоприѐма, а также методы статистической обработки результатов эксперимента. Новизну при проведении математического моделирования процесса формирования направленного радиолепестка заданной формы определяет нахождение решения обратной задачи электродинамики для случая представления функций возбуждающих токов от времени при произвольных параметрах подаваемых импульсов. При проведении математического моделирования процесса формирования радиолепестка с заданными параметрами, а также расположением и формой, новизна определяется нахождением мультипольного разложения по шаровым функциям произвольных зависящих от времени импульсных последовательностей. Имитационное моделирование и базирующееся на его результатах исследование технической реализуемости параметров ФАР, обеспечивающей формирование лепестка-радиовортекса в диапазоне СШП без несущей, содержит новизну в получении параметров, структуры и принципа возбуждения радиоизлучающих элементов антенной решетки; новизну в построении фазово-амплитудных фильтров/детекторов, преобразующих многомодовые сигналы из оптического диапазона в радиодиапазон; нового принципа формирования радиовлепестка с пространственно-временной локализацией, а также принципа осуществления его приѐма, в том числе – обладающего пространственно-временной локализацией. При проведении макетирования, изготовления и апробации экспериментальных образцов и экспериментально-лабораторной апробации разработанных волоконно-оптических и антенно-фидерных устройств, новизна определяется технологическими решениями в созданиями макетов и экспериментальных образцов, включая – макетов в интегрально-оптическом исполнении с применением 3D-печати.

Результаты исследования

1) математическая модель сверхширокополосного (ССШП) канала связи с учетом многолучевого распространения сигналов;
2) модели и конструкции миниатюрных антенных излучателей, созданные с применением планарных структур и фрактальных технологий, позволяющие эффективно (с минимальными отражениями) излучать короткие импульсные сигналы в широкой полосе частот, в совокупности позволяющие расширить диапазон частот приёмо-передающей беспроводной части RoF и увеличить допустимую мощность
излучаемых сигналов благодаря оптимальному подбору параметров сигналов и излучателей;
3) математическая модель структуры антенной решетки, составленной из подрешеток с разработанными излучателями в форме полимино;
4) алгоритм структурно-параметрического синтеза прямоугольных структур антенных решёток, составленных из подрешёток полимино, обеспечивающих получение минимального уровня боковых лепестков наряду с максимальной мощностью основного излучения;
5) результаты исследования путей повышения эффективности СШП систем связи на основе применения предложенных миниатюрных антенных излучателей, расположенных в том числе в составе антенных решёток;
6) метод подавления интерференции по соседнему каналу и межканальной интерференции при ортогональном частотном мультиплексировании на основе формирующих фильтров, обеспечивающий возможность изменения их передаточных функций в зависимости от состояния канала связи;
7) результаты апробации метода и схем подключения разработанных антенных излучателей и схем компенсации искажений с точки зрения применения их для создания сегментов сетей ШПД, обеспечивающего удовлетворительную по QoS-показателям передачу асинхронного протокола, в совокупности позволяющие упростить и удешевить структуру базовых станций, обслуживающих
пикосоты;
8) метод поддержания положительного чирпирования, основанный как на усилении сигнала в локально расположенных усилителях, так и использовании эффекта фазовой кросс-модуляции при совместной передаче информационного сигнала и излучения накачки для удалённых усилителей, обеспечивающий компенсацию действия дисперсии на ВОЛП наряду с минимально вносимыми нелинейными и
интерференционными искажениями;
9) модели и конструкции многофункционального интерференционного устройства, основанного на использовании профилированного элемента, легированного эрбием, что позволяет одновременно с функциями сетевого управления (разветвления) усиливать сигнал и выполнять для него положительное чирпирование действием интерференции, в совокупности позволяющие увеличить дальность волоконно-оптических соединений в системах RoF;
10) результаты апробации метода и схем подключения компонентов сегмента полностью оптической сети, основанного на
применении волоконно-оптических усилителей и устройств с высоко избирательным фильтром Фабри–Перо, обеспечивающего удовлетворительную по QoS-показателям передачу асинхронного протокола, в совокупности позволяющие минимизировать требуемое число оптических каналов и снизить искажения, возникающих при передаче по оптическому волокну модулированного широкополосного оптического сигнала в диапазоне 30-100 ГГц;
11) учебно-научный лабораторный комплекс, позволяющий проводить натурные исследования в области моделирования параметров систем RoF;

Практическая значимость исследования
1. Разрабатываемые РИД в области антенной техники могут применяться в системах радиодоступа; в контрольно-измерительных и других технических системах с радиоканалом.
2. Разрабатываемые РИД в области волоконно-оптической техники предназначены для увеличения безрегенерационной протяжённости ВОЛС и управления лепестком антенной решетки.