Моделирование процессов в многоканальных волоконно-оптических сетях и их компонентах на основе алгебраических объектов матричного типа

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.

1. Разработана математическая матричная модель процесса взаимодействия элементов многоканальной телекоммуникационной системы, основанная на применении алгебраических объектов матричного типа, обладающих позиционной неинвариантностью строк и столбцов, введённых действий с указанными матрицами, и иерархического моделирования, позволяющая формализовать многоканальные алгоритмы, учитывая реальную работоспособность аппаратных средств и свойства входных сигналов, и тем самым анализировать и прогнозировать показатели надёжности и помехоустойчивости сетей.

2. Разработана методика моделирования амплитуды оптического импульса в линии передачи, обладающей интерференционными, дисперсионными и нелинейными свойствами, который в отличие от традиционных основан на интегральном учёте совместного влияния искажающих факторов. Моделирование проведено на основе представления электромагнитного поля в линии передачи в виде сумм встречных волн, связанных с системой взаимодействующих интерферометров. Методика позволяет рассчитывать комплекснозначную амплитуду импульса на произвольном участке линии, а также обеспечивает адаптацию параметров импульса относительно первоначальной формы, полученной аналитически, под линию передачи с заданными свойствами.

3. Разработана математическая модель структуры электромагнитного поля в профильном резонаторе типа Фабри-Перо с произвольными параметрами профиля, основанная на представлении электромагнитного поля в виде встречных конических волн при выполнении условия когерентного неравнофазного отражения, обеспечивающая расчёт пространственной интерференционной картины для резонаторов длиной до 200 мкм, обладающих неплоским выходным зеркалом, с точностью до 10%.

4. Разработана математическая модель процесса взаимодействия нанокристаллического прозрачного материала с внешней световой волной, основанная на решении уравнения напряжённого нелинейного осциллятора, обеспечивающая расчёт коэффициентов, характеризующих макроскопические оптические свойства нанокристаллических материалов в линейном и нелинейном режимах мощностей с точностью до 10%.

5. Разработана методика моделирования параметров профильного резонатора типа Фабри-Перо в составе оптической линии, на который совместно подаётся два вида оптических сигналов, основанная на итерационном пересчёте параметров относительно первоначальных, полученных аналитически, на основе методов конических волн и когерентного неравнофазного отражения, позволяющая оптимизировать параметры резонатора по минимуму искажений типовых сигналов, либо оптимизировать параметры произвольного сигнала для резонатора с неизменно распределёнными параметрами.

6. Разработан метод определения значений GoS-показателей сети, в отличие от традиционных основанный на интегральном учёте тактового рассогласования и амплитудного искажения с произвольным характером распределения принимаемых сигналов, позволяющий адаптировать структуру телекоммуникационной системы к заданным условиям эксплуатации.

7. Разработан виртуальный полигон, имитирующий многоканальные сетевые процессы, основанный на матричной математической модели многоканальной сети, построенный с учётом технических свойств полностью оптических и традиционно используемых сегментов сетей, что позволяет анализировать показатели работоспособности сети или адаптировать её технические параметры к заданным условиям эксплуатации исходя из задаваемых показателей качества выходных сигналов.

Литература

1. Волоконно-оптические системы передачи: вопросы оценки работоспособности / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, И.А. Шарифгалиев, И.Л. Виноградова. М. : Радио и связь, 2005. 372 с.

2. Методы повышения работоспособности сетей связи с системой сигнализации ОКС № 7 в процессе эксплуатации / А.Х. Султанов, В.Н. Акульшин, И.Л. Виноградова. М. : Радио и связь, 2006. 278 с.

3. Метод коррекции работоспособности сетей связи типа Ethernet и PON на основе применения сложного оптического сигнала / А.Х. Султанов, Р.Р. Гайфуллин, И.Л. Виноградова. Уфа: Гилем, 2007. 150 с.

4. Статистический подход к описанию интерферометров Фабри-Перо как элементов многолучевой интерференции в линиях связи / И.Л. Виноградова, А.Х. Султанов // Радиотехника. 2000. № 1. С. 45-49. (3 м/п.л.)

5. Помехоустойчивые волоконно-оптические преобразователи на основе интерферометра Фабри-Перо / Р.А. Тухватуллин, Р.Г. Сагитов, И.Л. Виноградова // Радиотехника. 2000. № 5. С. 76-79. (3 м/п.л.)

6. Моделирование сегмента волоконно-оптической линии связи на основе интерферометров Фабри-Перо / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова // Телекоммуникации. 2001. № 1. С. 31-36. (2 м/п.л.)

7. Сегмент системы передачи с усилителем EDFA / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, И.Л. Виноградова // Датчики и системы. 2002. № 11. С. 18-22. (2 м/п.л.)

8. Спектральные характеристики помех многолучевой интерференции в волоконно-оптической линии связи для нестационарного случая / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, И.Л. Виноградова // Телекоммуникации. 2002. № 6. С. 27-32. (3 м/п.л.)

9. Характеристики двухрезонатороного интерферометра Фабри-Перо / И.Л. Виноградова // Радиотехника. 2002. № 6. С. 33-37.

10. Математическая модель синхронного мультиплексора, позволяющая проводить оценку вероятности битовой ошибки в STM-сигнале / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, И.Л. Виноградова // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2002. № 2. Т. 5, - С. 63-69. (3 м/п.л.)

11. Погрешности волоконно-оптического преобразователя с интерферометром Фабри-Перо. Ч. 1 / И.Л. Виноградова // Радиотехника. 2002. № 10. С. 32-37.

12. Нелинейные оптические эффекты в волоконно-оптических компонентах, построенных на основе деформированных стёкол / А.Х. Султанов, В.И. Канаков, И.Л. Виноградова // Инфокоммуникационные технологии. 2003. № 2. С. 47-52. (4 м/п.л.)

13. Фильтр для сетей плотного волнового мультиплексирования на основе двухрезонаторного интерферометра Фабри-Перо / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, И.Л. Виноградова // Датчики и системы. 2003. № 4. С. 20-28. (3 м/п.л.)

14. Погрешности волоконно-оптического преобразователя с интерферометром Фабри-Перо. Ч. 2 / И.Л. Виноградова // Радиотехника. 2003. № 5. С. 31-35.

15. Статистический подход к математическому моделированию погрешностей сигнала синхронизации в синхронных системах телекоммуникаций / А.Х. Султанов, И.А. Шарифгалиев, И.Л. Виноградова // Телекоммуникации. 2003. № 7. С. 20-28. (3 м/п.л.)

16. Исследование влияния нелинейных оптических эффектов в мелкозернистых стёклах на передаваемый импульсный сигнал / А.Х. Султанов, И.А. Шарифгалиев, В.И. Канаков, И.Л. Виноградова // Вестник УГАТУ. Сер. Управление, информатика и вычислительная техника. 2004. № 1. С. 92-101. (3 м/п.л.)

17. Подход к построению коммутаторов оптических сигналов, управляемых оптическим излучением / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова // Компьютерная оптика. 2005. № 26. С. 56-64. (3 м/п.л.)

18. Подход к повышению надёжности и быстродействия волоконно-оптических систем передач / А.Х. Султанов, В.Н. Акульшин, И.Л. Виноградова // Электросвязь. 2005. № 12. С. 46-50. (3 м/п.л.)

19. Распространение электромагнитной волны в прозрачной среде, подверженной деформационным изменениям / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова, А.И. Салихов // Вестник УГАТУ. Сер. Управление. 2006. № 1. С. 170-175. (3 м/п.л.)

20. Стыковка разнотипных волокон при дистанционной доставке сигнала накачки EDFA-усилителя / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова, А.И. Салихов // Инфокоммуникационные технологии. 2006. № 2. С. 38-42. (2 м/п.л.)

21. Задача определения параметров оптического импульса, обеспечивающих малые искажения в разветвлённой волоконно-оптической сети / А.Х. Султанов, Р.Р. Гайфуллин, И.Л. Виноградова // Компьютерная оптика. 2007. № 5. С. 46-49. (3 м/п.л.)

22. Подход к оценке формы оптического сигнала, предназначенного для кодирования адреса сетевого узла / А.Х. Султанов, Р.Р. Гайфуллин, И.Л. Виноградова // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2007. № 1. С. 234-241. (3 м/п.л.)

23. Методика кодирования сетевого адреса узла связи на примере сети Ethernet / А.Х. Султанов, Р.Р. Гайфуллин, И.Л. Виноградова // Инфокоммуникационные технологии. 2007. № 6. С. 56-60. (2 м/п.л.)

24. Нелинейный волоконно-оптический переключатель / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова, А.И. Салихов // Вестник УГАТУ. Сер. Управление, информатика и вычислительная техника. 2008. № 1. С. 205-217. (1 м/п.л.)

25. Подход к комплексному моделированию профилированного интерферометра типа Фабри-Перо, обеспечивающего переключение оптических сигналов / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова, А.И. Салихов // Вестник УГАТУ. Сер. Управление, информатика и вычислительная техника. 2009. № 1. С. 172-179. (5 м/п.л.)

26. Математическое моделирование процесса распространения оптического импульса для линии с интерференционными свойствами / И.Л. Виноградова // Вестник УГАТУ. Сер. Управление, информатика и вычислительная техника. 2009. № 1. С. 190-196.

27. Моделирование коэффициента преломления в линейном и нелинейном режимах мощностей для наноструктурного ситалла / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова, А.И. Салихов // Инфокоммуникационные технологии. 2009. № 2. С. 22-29. (4 м/п.л.)

28. Задача определения параметров оптимального оптического импульса для линии передачи с интерференционными свойствами / И.Л. Виноградова // Компьютерная оптика. 2009. Т. 33, № 2, С. 147-155.

29. Исследование нелинейного режима преломления для наноструктурного ситалла / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова, А.И. Салихов // Нелинейный мир. 2009. № 5. С. 360-369. (4 м/п.л.)

30. Матричный подход к математическому моделированию многоканальных систем связи / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова // Вестник КГТУ им. Туполева. 2009. № 3. С. 63-68. (5 м/п.л.)

31. А.с. СССР № 1697035, МКИ5 G 02 B 6/28. Волоконно-оптический разветвитель / Р.А. Тухватуллин, Л.Е. Виноградова, С.П. Ржевский, И.Л. Виноградова. // Опубл. БИ № 45. 1991.

32. А.с. СССР № 1760494, МКИ5 G 02 B 6/28. Волоконно-оптический разветвитель / Р.А. Тухватуллин, Л.Е. Виноградова, И.Л. Виноградова. Опубл. БИ № 33. 1992.

33. Патент РФ № 2203502 от 25.04.2001. Волоконно-оптический усилитель / А.Х. Султанов, Т.Я. Якубов, И.Л. Виноградова // Зарег. в Гос. Реестре изобретений 27.04.2003.

34. Расчёт передаточной характеристики двухрезонаторного интерферометра Фабри-Перо / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова. Рег. № 50200000093 // Алгоритмы и программы : информ. бюлл. ВНТИЦ. 2001. № 1.

35. Расчёт спектральной характеристики помех композиции интерферометров Фабри-Перо в волоконно-оптической линии связи / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова. Рег. № 50200000091 // Алгоритмы и программы : информ. бюлл. ВНТИЦ. 2001. № 1.

36. Расчёт передаточной характеристики волоконно-оптического преобразователя с интерферометром Фабри-Перо / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова. Рег. № 50200000094 // Алгоритмы и программы : информ. бюлл. ВНТИЦ. 2001. № 1.

37. Нелинейные эффекты в современных компонентах волоконно-оптических систем передач / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова // Распознавание-2001 : сб. док. 5-й Междунар. науч.-техн. конф. Курск, 2001. С. 150-154.

38. Построение современных компонентов волоконно-оптических систем передач на основе деформированных стёкол / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова // Распознавание-2001 : сб. докл. 5-й Междунар. науч.-техн. конф. Курск, 2001, С. 148-153.

39. Многолучевая интерференция на сегменте волоконно-оптической системы связи / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова // Оптические технологии в телекоммуникациях : сб. SPIE. Самара. 2001. Т. 4589. С. 78-88. (На англ. яз.)

40. Программа расчёта влияния нелинейных искажений на параметры оптического сигнала / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, И.Л. Виноградова. Рег. № 50200200116 // Алгоритмы и программы : информ. бюлл. ВНТИЦ. 2002. № 2.

41. Программа расчёта вероятности битовой ошибки в сегменте синхронной сети, содержащем мультиплексор / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, И.Л. Виноградова. Рег. № 50200200115 // Алгоритмы и программы : информ. бюлл. ВНТИЦ. 2002. № 2.

42. Исследование многолучевой интерференции в волоконно-оптической линии связи / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, И.Л. Виноградова. УГАТУ. Уфа, 2002. 19 с. : ил. Библиогр. : 11 назв. Рус. Деп. в ВИНИТИ 29.04.02 № 778-В2002.

43. Влияние характеристик оптоволоконного разъёма на параметры синхронного сигнала / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, И.Л. Виноградова // Радиолокация, навигация, связь : сб. док. Междунар. науч.-техн. конф. RLNC`2002. Воронеж, НПФ «Саквоее», 2002. С. 781-794.

44. Волоконный усилитель с ровным «плато» передаточной характеристики в диапазоне длин волн 1540…1545 нм / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, И.Л. Виноградова // 57-я Научная сессия, посвящённая дню радио : сб. док. Междунар. науч.-техн. конф. М. : Рос. НТОРЭС, 2002. С. 53-56.

45. Вопросы синхронизации сетей SDH / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, И.Л. Виноградова // Устройства синхронизации и формирования сигналов : сб. док. научн.-техн. сем. РНТОРЭС им. А.С. Попова. Н. Новгород : РНТОРЭС им. А.С. Попова, 2002. С. 4-6.

46. Организация сети синхрониизации для волоконно-оптических ведомственных систем телекоммуникаций республики «Башкортостан» / А.Х. Султанов, И.А. Шарифгалиев, С.Г. Запивалов, И.Л. Виноградова // Вестник корпоративных сетей связи. 2002. № 6. С. 69-75.

47. Реконструкция ведомственной сети ОАО «Башкирэнерго» / А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, Ю.П. Алькин, И.Л. Виноградова // Вестник корпоративных сетей связи. 2002. № 3. С. 60-63.

48. Программа расчёта вероятности битовой ошибки для сегмента сети SDH / А.Х. Султанов, И.А. Шарифгалиев, И.Л. Виноградова. Рег. № 50200300467. // Алгоритмы и программы : информ. бюлл. ВНТИЦ. 2003. № 1.

49. Программа расчёта показателей ресурса и срока службы аппаратуры сетевых элементов для синхронных систем телекоммуникаций / А.Х. Султанов, И.А. Шарифгалиев, И.Л. Виноградова. Рег. № 50200300466 // Алгоритмы и программы : информ. бюлл. ВНТИЦ. 2003. № 1.

50. Считывание неточно синхронизированных импульсов в SDH-системах с редкими проскальзываниями / А.Х. Султанов, И.А. Шарифгалиев, И.Л. Виноградова // 58-я Научная сессия, посвящённая Дню радио : сб. док. Междунар. науч.-техн. конф. М. : Рос. НТОРЭС. 2003. Т. 2. С. 125-128.

51. Методика экспериментального изучения возможности построения компонентов волоконно-оптических систем передач на основе деформированных стёкол / А.Х. Султанов, В.И. Канаков, И.Л. Виноградова // Радиолокация, навигация, связь : сб. док. Междунар. науч.-техн. конф. RLNC`2003. Воронеж, НПФ «Саквоее», 2003. С. 1159-1167.

52. Вероятность ошибки в синхронных системах передачи для случая неточной синхронизации / А.Х. Султанов, И.А. Шарифгалиев, И.Л. Виноградова // Радиолокация, навигация, связь : сб. док. Междунар. науч.-техн. конф. RLNC`2003. Воронеж, НПФ «Саквоее», 2003. С. 781-794.

53. Устройство фильтрации с памятью, корректирующее сигнал в цифровых сетях / А.Х. Султанов, И.А. Шарифгалиев, И.Л. Виноградова // Синхронизация, формирование и обработка сигналов : сб. док. науч.-техн. сем. РНТОРЭС им. А.С. Попова. Ярославль : РНТОРЭС им. А.С. Попова, 2003. С. 14-16.

54. Новый способ подключения волоконно-оптического усилителя и опыт его реализации / С.Т. Кусимов, А.Х. Султанов, Р.Г. Усманов, И.Л. Виноградова // SCI-2003: Труды седьмой междунар. конф. по кибернетическим системам и информатике. Орландо, Флорида, 2003. С. 1311-1318 (На англ. яз.)

55. О результатах исследования спектра поглощения деформированных стёкол с целью использования их в перспективных информационных технологиях / А.Х. Султанов, В.И. Канаков, И.Л. Виноградова // Вычислительная техника и новые информационные технологии: Межвузовск. научн. сб. - Уфа, Мин. общ. и ср. образ. РФ, УГАТУ, 2003. С. 35-42.

56. Матричный подход к математическому моделированию схемы синхронного группообразования / А.Х. Султанов, И.А. Шарифгалиев, И.Л. Виноградова // Вопросы управления и проектирования в информационных и кибернетических системах: Межвузовск. научн. сб. - Уфа, Мин.общ. и ср.образ. РФ, УГАТУ, 2003 С. 21-29.

57. Результаты экспериментального исследования деформированных прозрачных образцов / А.Х. Султанов, В.И. Канаков, И.Л. Виноградова // Сборник SPIE. Самара. 2003. Т. 5485. С. 56-62. (На англ. яз.)

58. Опыт построения волоконно-оптических линий передач для систем телекоммуникаций предприятий топливно-энергетического комплекса / А.Х. Султанов, В.И. Канаков, И.Л. Виноградова // Вестник корпоративных сетей связи. 2003. № 2. С. 44-50.

59. Лазер накачки для усилителя EDFA в сегменте оптической телекоммуникационной системы / И.Л. Виноградова, А.А. Лощенков // Оптические технологии в телекоммуникациях : сб. SPIE. Самара. 2004. Т. 5485. С. 35-46. (На англ. яз.)

60. Программа расчёта амплитуды выходного сигнала волоконно-оптического телекоммуникационного устройства / А.Х. Султанов, В.И. Канаков, И.Л. Виноградова. Рег. № 50200400159 // Алгоритмы и программы : информ. бюлл. ВНТИЦ. 2004. № 1.

61. Построение коммутаторов оптических сигналов, управляемых оптическим излучением / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова, А.И. Салихов // Физика и технические приложения волновых процессов : сб. док. IV Междунар. научн.-техн. конф. Н. Новгород, НП ИПД «Авторское перо», 2005. С. 211-214.

62. Сетевые аспекты многоканальных телекоммуникационных систем: принцип построения и расчёт / А.Х. Султанов, В.Н. Акульшин, А.А. Лощенков, Р.М. Шарафутдинов, А.Д. Снегов, И.Л. Виноградова // Учебное пособие. - М.: Изд-во МАИ, 2005.- 200 с.

63. Программа расчёта статистических параметров цифрового сигнала синхронизации / А.Х. Султанов, В.Н. Акульшин, И.Л. Виноградова. Рег. № 50200500850 // Алгоритмы и программы : информ. бюлл. ВНТИЦ. 2006. № 1.

64. Метод повышения надёжности системы синхронизации эксплуатирующейся цифровой сети / А.Х. Султанов, В.Н. Акульшин, И.Л. Виноградова. Рег. РИП № 73200500178 // Информ. бюлл. ВНТИЦ. 2006. № 1.

65. Метод контроля состояния «loop» для волоконно-оптической системы связи / А.Х. Султанов, Р.Р. Гайфуллин, И.Л. Виноградова // Радиолокация, навигация, связь : сб. док. XIII Междунар. науч.-техн. конф. RLNC`2007. Воронеж, НПФ «Саквоее», 2007. С. 645-651.

66. Программа расчёта вероятности ошибочного приёма на основе фрактального метода оценки формы принятого сигнала / А.Х. Султанов, Р.Р. Гайфуллин, И.Л. Виноградова. Рег. № 50200691342 // Алгоритмы и программы : информ. бюлл. ВНТИЦ. 2007. № 5.

67. Проектирование компонентов для полностью оптических сетей / И.Л. Виноградова // Учебное пособие. - Уфа: УГАТУ, 2008. 139 с.

68. Построение и эксплуатация полностью оптических сетей / А.Х. Султанов, И.Л. Виноградова // Учебное пособие. - Уфа: УГАТУ, 2008. 132 с.

Размещено на Allbest.ru