[發(fā)明專利]基于相干光正交頻分復(fù)用長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710020888.9
• 申請(qǐng)日: 2017-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN106656334B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 穆罕默德本澤格姆;何品翰;何偉;胡晶晶;徐翠;揭水平;符小東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中天寬帶技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04B10/2525
• 分類號(hào): H04B10/2525;H04B10/2569;H04B10/61;H04Q11/00
• 代理公司: 南京品智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32310
• 代理人: 奚曉寧

本發(fā)明涉及的是一種基于相干光正交頻分復(fù)用長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補(bǔ)償?shù)姆椒捌湎到y(tǒng)，是用于處理由于遠(yuǎn)距離傳輸中光信號(hào)的色散而引起的相位噪聲補(bǔ)償。包括光線路終端(OLT)，光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)和多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONUs)；光線路終端包括偽隨機(jī)序列、M陣列編碼、正交頻分復(fù)用調(diào)制、低通濾波器和光學(xué)射頻上變頻器；正交頻分復(fù)用調(diào)制包括串并轉(zhuǎn)換、傅里葉逆變換、加入循環(huán)前綴CP、并串轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換器；光學(xué)射頻上變頻器包括肖特基二極管、馬赫增德爾MZM、90°相移器；光分配網(wǎng)絡(luò)包括饋線光纖、色散補(bǔ)償光纖、標(biāo)準(zhǔn)單模光纖、光放大器、功率放大器和支線；光網(wǎng)絡(luò)單元包括本地激光器、90°移相器、耦合器、光電二極管、加減法器、正交頻分復(fù)用調(diào)制和M陣列解碼。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種基于相干光正交頻分復(fù)用長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補(bǔ)償?shù)姆椒捌湎到y(tǒng)、應(yīng)用，是用于處理由于遠(yuǎn)距離傳輸中光信號(hào)的色散而引起的相位噪聲補(bǔ)償。本發(fā)明方法實(shí)用性強(qiáng)，具有高數(shù)據(jù)速率，長(zhǎng)傳輸距離，高頻譜效率和高功率分配器比的優(yōu)勢(shì)，在下一代無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用具有重要意義。

背景技術(shù)

?基于光正交頻分復(fù)用長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(O-OFDM?LRPON)是下一代無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的主流之一，并且由于其高數(shù)據(jù)速率，長(zhǎng)傳輸距離，高頻譜效率和高功率分配器比，吸引了來(lái)自學(xué)術(shù)界和運(yùn)營(yíng)商的廣泛關(guān)注。它還表現(xiàn)出極好的靈活性，允許根據(jù)瞬時(shí)服務(wù)的要求進(jìn)行實(shí)時(shí)頻譜分配。

?與基于正交頻分復(fù)用的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(OFDM?PON)的直接檢測(cè)相比，其相干光學(xué)檢測(cè)(CO)的研究則十分有限。有研究討論了在光纖長(zhǎng)度下四波段的正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(OFDM?PON)的接收功率靈敏度。通過基于多頻帶正交頻分復(fù)用技術(shù)的相干光生成的子帶，雖然具有高數(shù)據(jù)速率和長(zhǎng)傳輸距離，但會(huì)受色散和偏振模色散的嚴(yán)重影響。此外，具有高頻的子帶會(huì)受色散和偏振模色散的嚴(yán)重影響。因此，一些研究建議在信道估計(jì)過程中使用訓(xùn)練符號(hào)和導(dǎo)頻子載波技術(shù)來(lái)補(bǔ)償色度和偏振模式色散。然而，這些方法降低了傳輸數(shù)據(jù)速率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述的問題和需求的功能，提供一種基于相干光正交頻分復(fù)用長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補(bǔ)償?shù)姆椒捌湎到y(tǒng)、應(yīng)用，是一種新穎的多頻帶相干光正交頻分復(fù)用(CO-OFDM)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)結(jié)構(gòu)，可以處理由于遠(yuǎn)距離傳輸中光信號(hào)的色散而引起的相位噪聲補(bǔ)償，旨在克服相位噪聲的惡意影響。

?基本思想是在每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)采用色散補(bǔ)償光纖（DCF）和本地振蕩(LO)激光移相器用于相位噪聲消除。基于提出的方法，使用?和來(lái)模擬具有12個(gè)ONU和下行鏈路的多頻帶相干光正交頻分復(fù)用的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(CO-OFDM?PON)系統(tǒng)，來(lái)觀察提出方案的有效性。將顯示色差和偏振模色散可以得到有效補(bǔ)償并且在所有考慮的光纖長(zhǎng)度下可以顯著改善所得到的誤碼率(BER)性能。

還將提出的系統(tǒng)與沒有色散補(bǔ)償光纖(DCF)和本地振蕩器(LO)相移的純常規(guī)相干光正交頻分復(fù)用(CO-OFDM)和其中僅使用色散補(bǔ)償光纖(DCF)的常規(guī)相干光正交頻分復(fù)用(CO-OFDM)，兩種傳統(tǒng)方法進(jìn)行比較。

一種基于相干光正交頻分復(fù)用長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補(bǔ)償?shù)姆椒捌湎到y(tǒng)、應(yīng)用是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于相干光正交頻分復(fù)用長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括光線路終端(OLT)，光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)和多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONUs)。

所述的光線路終端包括偽隨機(jī)序列、M陣列編碼、正交頻分復(fù)用調(diào)制、低通濾波器和光學(xué)射頻上變頻器。正交頻分復(fù)用調(diào)制包括串并轉(zhuǎn)換、傅里葉逆變換、加入循環(huán)前綴CP、并串轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換器。光學(xué)射頻上變頻器包括肖特基二極管、馬赫增德爾MZM、90°相移器。所述的快速傅里葉逆變換，用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)從頻域到時(shí)域的變換；所述的循環(huán)前綴CP，用于解決信道衰落引起的符號(hào)間干擾和載波間干擾；所述并串轉(zhuǎn)換，用于將數(shù)據(jù)變成并行的N路數(shù)據(jù)。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)。