In einem neuen Feldversuch zeigen Forscher, dass ein kohärenter Echtzeit-Transceiver-Prototyp für die kontinuierliche Erfassung über eine 524 km lange Live-Netzwerk-Antennenfaser verwendet werden kann, die um Hochspannungskabel gewickelt ist, die an Außenmasten aufgehängt sind.
Durch die Überwachung von Polarisationsänderungen im Licht, das durch eine Faserverbindung läuft, könnte dieser Ansatz neue Arten von Umgebungs- oder Stromerfassung ermöglichen. Es kann auch verwendet werden, um die Netzwerkintegrität zu verbessern, indem der Zustand der Glasfaserverbindung kontinuierlich überwacht wird, indem beispielsweise eine Zunahme der Glasfaserlänge erkannt wird, die darauf hindeuten könnte, dass sich ein Mast zu neigen beginnt.
Mikael Mazur von Nokia Bell Labs wird die neuen Erkenntnisse auf der Optical Fiber Communication Conference (OFC), die vom 5. bis 9. März 2023 in San Diego, Kalifornien, USA, stattfinden wird.
„Optische Fasern sind überall, und wenn wir die Nutzung dieser Infrastruktur erweitern können, um ein dichtes, weltweites Netz von Umweltsensoren zu schaffen, können diese Kommunikationssysteme eine noch größere Rolle in unserem täglichen Leben spielen“, sagte Mazur. „Sensor-Transceiver können Betriebsunterbrechungen verhindern und unser Verständnis der Umwelt verbessern, indem sie die Anzahl der Sensoren ohne die Kosten eines dedizierten Sensorsystems erheblich skalieren. Am wichtigsten ist, dass dies ohne Verlust des Datendurchsatzes erfolgen kann, wodurch die volle Nutzung der Kommunikation ermöglicht wird System für seinen vorgesehenen Zweck.“
In der neuen Arbeit verwenden die Forscher einen feldprogrammierbaren Gate-Array-Kohärenten-Transceiver-Erfassungsprototyp für die kontinuierliche Fasererfassung, indem sie Informationen verwenden, die aus der kohärenten digitalen Signalverarbeitung (DSP) extrahiert wurden. Sie verwendeten das DSP-basierte Timing-Recovery-Modul als Time-of-Flight-Sensor.
Unter Verwendung dieses Ansatzes überwachten die Forscher kontinuierlich eine 524 km lange Luftfaser 70 Stunden lang mit Laufzeitmessungen. Sie korrelierten die Sensormessungen mit Temperaturen, die von Stationen entlang der Netzwerkverbindung erfasst wurden. Die Analyse ergab starke Oszillationen, die durch Polarisationsänderungen über 50 Hz angetrieben werden, wahrscheinlich durch den durch die gesponnene Faser induzierten Faraday-Effekt. Sie demonstrierten die Polarisationserfassung verschiedener Windbedingungen, indem sie den niederfrequenten Anteil dieser Polarisationsänderungen herausfilterten. Die Ergebnisse zeigen, dass kohärente Transceiver potenziell verwendet werden könnten, um eine kontinuierliche Erfassung über Antennenfasern durchzuführen, wodurch es möglich wird, sowohl die Umgebungs- als auch die Netzwerkerfassung unter Verwendung vorhandener Antennenfasern durchzuführen.
„Wir kratzen gerade erst an der Oberfläche potenzieller Anwendungen und werden weiterhin Feldversuche über verschiedene Netzwerke in unterschiedlichen Umgebungen durchführen“, sagte Mazur. „Unser Ziel ist es, besser zu verstehen, wie dieser Sensor in zukünftigen Smart Cities eingesetzt werden kann, um die Widerstandsfähigkeit sowohl von Kommunikationssystemen als auch von Infrastrukturen zu verbessern und gleichzeitig ein besseres Verständnis der Umwelt um uns herum zu erlangen. Wir untersuchen auch aktiv Algorithmen für Echtzeit.“ Analysen und autonome Entscheidungsfindung auf der Grundlage von Transceiver-Erfassungsdaten, wodurch Frühwarnanwendungen ermöglicht werden.“
Mehr Informationen:
Die Glasfaserkommunikationskonferenz 2023 (OFC): www.ofcconference.org/en-us/home/about/