單信道Tb-s正交光標(biāo)記交換系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著Internet的持續(xù)發(fā)展和不斷滲透,市場對通信系統(tǒng)帶寬和速度的需求從未停下腳步。由于在光標(biāo)記交換領(lǐng)域中使用最廣泛、前景最廣闊的通用多協(xié)議標(biāo)記交換(GMPLS)技術(shù)不斷應(yīng)用到光通信領(lǐng)域,采用光電混合結(jié)構(gòu)并能有效降低電子器件制約、以光分組交換技術(shù)光包結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的光標(biāo)記交換(OLS)技術(shù),已逐漸取代光分組交換技術(shù)(OPS)成為下一代光傳輸網(wǎng)和光交換網(wǎng)的發(fā)展方向。正交調(diào)制光標(biāo)記交換技術(shù)具有僅需要一個激光器就可以將標(biāo)記和凈荷信號進(jìn)行調(diào)制,標(biāo)

2、記和凈荷的處理機(jī)制簡單,對同步的要求低,可提供不同等級的服務(wù)等優(yōu)點(diǎn),已成為光標(biāo)記交換系統(tǒng)中常用的技術(shù)。
　　 受電子器件的制約,正交光標(biāo)記交換系統(tǒng)的標(biāo)記傳輸速率一般為幾百M(fèi)b/s,凈荷速率最多能達(dá)到40Gb/s～100Gb/s。如果不借助其它的技術(shù),還不能使正交光標(biāo)記交換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單信道Tb/s的信息傳輸。因此,在深入研究國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,提出將正交光標(biāo)記交換系統(tǒng)與光時分復(fù)用(OTDM)和偏振復(fù)用技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了單信道Tb/s、

3、傳輸距離為120kmSMF+DCF的正交光標(biāo)記交換系統(tǒng)。
　　 論文主要完成的工作和創(chuàng)新之處是:
　　 (1)深入分析研究了正交光標(biāo)記交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理、光時分復(fù)用技術(shù)和偏振復(fù)用技術(shù),并對光標(biāo)記交換技術(shù)常采用的調(diào)制方式進(jìn)行分析。通過比較目前常采用的六種正交光標(biāo)記交換系統(tǒng),得出ASK/DQPSK正交光標(biāo)記交換系統(tǒng)在標(biāo)記/凈荷速率、接收靈敏度、抗噪性能與傳輸代價等方面表現(xiàn)出了最佳性能,因此ASK/DQPSK是目前最適用

4、于高速光標(biāo)記交換系統(tǒng)的正交調(diào)制方式。
　　 (2)提出將正交光標(biāo)記交換系統(tǒng)與光時分復(fù)用和偏振復(fù)用技術(shù)結(jié)合,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了單信道Tb/s正交光標(biāo)記交換系統(tǒng),并對設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行可行性分析。正交光標(biāo)記交換系統(tǒng)使用半導(dǎo)體鎖模激光器產(chǎn)生超短光脈沖將載荷和標(biāo)記信號調(diào)制到同一載波上進(jìn)行傳輸,經(jīng)過光時分復(fù)用和偏振復(fù)用后得到Tb/s的正交調(diào)制光包。由接收端的誤碼率可知,所設(shè)計(jì)的單信道Tb/s正交光標(biāo)記交換系統(tǒng)的傳輸性能良好。
　　 (3)對

5、所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的傳輸性能進(jìn)行仿真分析。在傳輸距離為120km的系統(tǒng)中,就馬赫-增德調(diào)制器的消光比、激光器線寬、發(fā)射機(jī)光功率、色散和色散補(bǔ)償方案對傳輸性能的影響進(jìn)行仿真,并得出馬赫-增德調(diào)制器的消光比為50dB,激光器線寬為10MHz,發(fā)射機(jī)光功率為100mW和采用后向補(bǔ)償方案時的系統(tǒng)性能達(dá)到最優(yōu)。
　　 (4)為盡可能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)長距離的傳輸,對所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的最大無中繼傳輸距離進(jìn)行仿真研究。得出在保證系統(tǒng)載荷信號接收誤碼率小于等于10-9