OFDM-PON相干检测及可重构波长转换研究
发布时间：2020-06-01 15:26
【摘要】：光正交频分复用(O-OFDM)技术具有高频率效率、极强的色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)容忍性、卓越的高阶调制扩展能力等优势。基于O-OFDM技术的正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)由于良好的继承了 O-OFDM技术的优点,同时可以灵活地为用户提供各种的业务且实现成本较低,已成为了下一代光接入网高速率(40或100Gb/s)研究阶段NG-PON2的重要备选方案。本文主要分析和研究了 OFDM-PON系统中的相干检测技术以及可重构波长转换技术面临的问题,提出了相应的设计和解决方案,并进行了详细的理论分析,计算机仿真模拟和硬件平台实验验证。主要创新工作内容概括如下:1.提出了一种使用下变频结构和导频辅助联合盲相位搜寻(PA-PBS)算法抑制相位噪声的外差相干检测方案。该方案使用两根邻近梳状谱,经过相同的光纤信道作为相干检测的本振光和信号光,利用外差检测后的射频载波相关信息,来实现射频信号下变频,同时补偿相位噪声,并放大基带OFDM信号。同时,提出了一种PA-BPS算法,进一步消除剩余噪声。实验验证了方案的可行性并表明:该方案可以使10Gb/s的16QAM-OFDM信号接收灵敏度达到-27dBm;通过与相同光纤信道下的直接检测方案对比,本方案可以为系统提升18dB的功率预算。2.提出一种基于反射式半导体光放大器(RSOA)的相位噪声消除(PNC)零差检测方案。为了保证OFDM-PON的光网络单元(ONU)无色化,采用价格较低的(RSOA)进行光环回调制被公认为无色光源的一个较佳解决方案。RSOA是将用户信号进行强度调制,因此,经过RSOA的光信号相位并不携带用户信息。基于此,本文提出一种低算法复杂度的PNC零差相干检测方案。实验表明,10Gb/s的16QAM-OFDM通过相同的光纤信道,相对于不使用PNC的相干检测方案和直接检测方案,PNC零差相干检测方案分别可以将功率预算提升4dB和 15dB。3.由于商用RSOA调制带宽往往较窄,本文研究分析了 OFDM-PON中基于RSOA的ONU上行容量,以确保实际用户需求。此部分的创新点在于:提出了 RSOA动态电光调制特性的显式,表明了 RSOA的频率响应具有低通特性,其3dB截止频率随注入光功率和偏置电流的加大而上升,并通过实验进行了验证;采用光带通滤波器与RSOA级联,实验证明可将RSOA带宽从约1.2GHz扩展到约1.8GHz;实验探索了自适应比特加载对基于RSOA的OFDM-PON上行容量改进的效果,证明了每个ONU的上行容量可以达到4Gb/s。4.提出了一种基于DD-MZM的可重构、高透明度波长转换方案。该方案可以将OFDM-PON光源中心频率进行动态转换分配。本方案另一个重要的创新点,通过数学模型搭建和计算机仿真分析,给出了该波长转换方案的最优驱动条件以确保该转换器有最优性能,即:转换光波有最高的转换效率,寄生波数量最少以及系统最优的BER性能。实验验证了该方案的可行性,并得到:此波长转换器对入射光可以实现波形几乎无损转换、此波长转换过程是线性的进而可以通过SDN进行中心化控制、MZM消光比对转换性能几乎无影响等优点。5.在DD-MZM波长转换的基础上,进一步提出了基于DP-MZM的波长转换方案。该方案继承了 DD-MZM波长转换的高透明度、SDN中心控制的可重构性等优点,更重要的是,该方案在寄生波抑制的能力上比DD-MZM转换器更好。通过理论和仿真分析,给出了该波长转换方案的最优驱动条件,同时实验验证了该方案的可行性、实用性和鲁棒性。
【图文】：
图２－２级联ＩＭ－ＭＺＭ梳状谱发生器逡逑本节提出了一种级联两个强度调制器ＩＭ－ＭＺＭ来实现梳状谱发生器方案逡逑如图２－２所示。激光源首先经过第一级ＩＭ－ＭＺＭ，此ＩＭ－ＭＺＭ射频端口加载频逡逑１１逡逑
Ｂｅｔａ逡逑图２－３不同＃值下，㈧和ＡＣ}的函数值逡逑其中负＝p海唬颍椅髦葡凳Ｈ√囟ǖ撵叮赐迹玻持械慕坏悖沟蒙鲜街绣义希我唤缀腿椎模拢澹螅螅澹旌迪嗟燃矗矗埃埃剑橙裕鲜娇梢员湮义稀辏铮酰撸保ǎ健辏悖保ǎ浚保郏ǎ澹耍蓿澹罚耍撸幔Вǎ澹耍常迹椋瑁澹耍В常蓿蒎危ǎ玻玻╁义先缓笊鲜觯桑停停冢偷氖涑鲈俅硗庖桓觯桑停停冢停茫桑停停冢偷模遥棋义系缂淙胗闪硪桓鲇嘞椅⒉ㄐ藕旁床ㄆ德剩埃玻剑矗蓿回詈笫涑鑫哄义希保插义
本文编号：2691685
【图文】：
图２－２级联ＩＭ－ＭＺＭ梳状谱发生器逡逑本节提出了一种级联两个强度调制器ＩＭ－ＭＺＭ来实现梳状谱发生器方案逡逑如图２－２所示。激光源首先经过第一级ＩＭ－ＭＺＭ，此ＩＭ－ＭＺＭ射频端口加载频逡逑１１逡逑
Ｂｅｔａ逡逑图２－３不同＃值下，㈧和ＡＣ}的函数值逡逑其中负＝p海唬颍椅髦葡凳Ｈ√囟ǖ撵叮赐迹玻持械慕坏悖沟蒙鲜街绣义希我唤缀腿椎模拢澹螅螅澹旌迪嗟燃矗矗埃埃剑橙裕鲜娇梢员湮义稀辏铮酰撸保ǎ健辏悖保ǎ浚保郏ǎ澹耍蓿澹罚耍撸幔Вǎ澹耍常迹椋瑁澹耍В常蓿蒎危ǎ玻玻╁义先缓笊鲜觯桑停停冢偷氖涑鲈俅硗庖桓觯桑停停冢停茫桑停停冢偷模遥棋义系缂淙胗闪硪桓鲇嘞椅⒉ㄐ藕旁床ㄆ德剩埃玻剑矗蓿回詈笫涑鑫哄义希保插义
本文编号：2691685
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2691685.html
