海底通信ケーブルで信号劣化を予言

April, 17, 2020, San Diego--インターネットの信号を運ぶ海底通信ケーブルのインタコネクトシステムは海底に設置されている。困難ではあるが、ケーブルパフォーマンスを予測し、計測する能力は、システムの効率的アップグレードに不可欠である。

Alcatel Submarine Networksの研究グループリーダー、Jean-Christophe Antonaは、海底ケーブルの設計、アップグレード、インタコネクションのために伝送推定品質器を提案している。同氏は、これをOFC2020で発表した。

海底ケーブルシステムの最適化方法を判断するために、研究者は、信号パワーなど、多くの多様なパラメータで効果的ノイズがどのように変化するかを計測するために伝送研究を行った。予想される信号とは別に、以前のモデルが見過ごしていた別のノイズ源を発見した。これは距離に比例し、伝送路に沿ってノイズ全体の10%までになる。そのノイズの特性は、誘導音響波ブリルアン散乱、最近のスペクトル分析に一致しているように見える。

研究グループは、一般的なドループモデルを使ってこれを観察した。これは、同グループが開発、評価した様々なノイズ源のドループインパクト全体を判断する方法である。このモデルによると、カスケードノイズ源からドループ全体は、個々のドループの産物である。
Antonaは、「光信号対ノイズ比(OSNR)は、距離が増えるに伴いますます劣化が速まる。一般的な海底空間分割多重のように、距離が長く、あるいはSNRが低い場合、この現象は、一層重要である」と言う。

「この単純な法則から、OSNRは、ノイズ源とは独立に、個々のOSNR劣化の知識から正確にモデル化できる。そのようなアプローチで、簡単な利用できるモデルを使い、個々の伝搬効果とは独立に、OSNR条件を推定できる。次に、それらを一般化されたドループモデルと統合する」。

この方法は、複雑な、時間のかかる単純な多重化までのプロセスの問題を軽減する。

その一般化されたドループモデルで、グループは、OSNRへの独立した寄与を推定し、それらを使ってトランシーバパフォーマンスを正確に予測することができた。これは、1,522 から 16,203kmの範囲の一般的な海底ファイバで100を超える実験で得られた成果である。
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