相干光正交频分系统CO-OFDM的原理及仿真分析

光纤通信具有其它通信方式无可比拟的优点,因而倍受青睐,不断获得发展。相干光正交频分复用系统(CO-OFDM)融合了正交频分复用技术(OFDM)和相干检测的双重优势。对于高速的光纤传输中存在的色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)有很好的抑制作用,具有很高的频谱利用率。本文首先介绍了CO-OFDM的原理,利用仿真软件Optisystem建立了仿真模型,得到了系统的星座图和误码率曲线,并与传统QAM调制进行了比较。CO-OFDM将会在未来高速率、大容量和长距离传输系统中有广阔应用前景。     

大容量光传输系统发展现状

 综述了大容量光传输系统的发展现状及最新技术研究进展。理论和实验研究表明,由于光纤的非线性及放大器的带宽等限制,通信容量已经接近了单模光纤的传输极限。因此,光纤通信的发展需要克服单载波传输中高速电器件的限制瓶颈。本文总结了多载波技术的产生方案：用频分复用（OFDM）或奈奎斯特波分复用（Nyquist-WDM）技术提高频谱的利用率,增加信道容量实现P bit/s甚至更高传输速率。另一方面需要从研究光纤本身的角度出发,在考虑成本效益和能源效率的前提下充分利用光纤的空间维度。空分复用技术（多模、多芯）及角动量复用技术（OAM）将成为未来超越单模光纤的容量极限、大幅度提高光纤传输容量的研究重点。     

基于40 Gbit/s 4QAM-OFDM的RoF相干传输系统特性分析

建立了传输距离为150 km的40 Gbit/s 4QAM-OFDM单模光纤传输模型,并进行了仿真分析.通过光外差法产生60 GHz的毫米波信号,在接收端采用相关解调的方式接收信号.用Matlab和VPI联合编程仿真,采用DCF和信道估计的方法对色散进行补偿,通过对解调后星座图、色散性能、Q值和误码率的分析,在输入功率为10dBm时可以得到最好的结果,仿真测试结果清晰地表明了4QAM-OFDM系统在150 km的光纤链路中传输的可行性.     

浅议波分多路技术

多路(WDM:Wavelength Division Multiplex)技术是利用光域上的频分复用技术,实现在一根光纤上同时传输多路光信号的光通信技术。波分多路制式具有系统容量大、光纤利用率高、传输距离长、线路传输设备简单,扩容升级方便等优点,而成为提供超高速、大容量光纤通信的最佳方案。     

基于中心化梳状光源的125 Gbit/s全光OFDM-PON接入网架构

基于正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)技术的无源光网络(passive opticalnetwork,PON)因其通信容量大、抗色散能力强等优点,已成为下一代基于PON接入网的解决方案之一.与此同时,40/100 Gbit/s以太网标准的制定也使100 Gbit/s光网络传输实用化成为可能.提出一种基于中心化梳状光源的全光OFDM-PON网络架构,为100 Gbit/s光接入网提供了高效的实现方法.该系统以梳状光谱发生器为中心化光源,实现了全光连续OFDM信号的产生以及低成本的上下行相干检测.最后,对系统进行模拟仿真,并对结果性能进行了分析。     

相干光正交频分复用系统的数值仿真研究

未来的光纤传输技术将向高速、安全以及灵活智能化方向演进,以正交频分复用为代表的多载波技术将是超100 G系统的重要候选方案.针对光正交频分复用系统中严重的非线性物理损伤问题,文章搭建了相干光正交频分复用系统的数值仿真平台,考察了色散、激光器相位噪声及非线性损伤对系统传输性能的影响.数值结果表明:色散和激光器相位噪声对系统传输性能具有重要影响.色散引起的性能劣化可以通过电域数字信号处理进行有效补偿,基于非线性相移的非线性预补偿效果与入纤功率有关系,较大的入纤功率导致非线性损伤补偿效果略有下降.     

基于双二进制编码的单工光通信系统设计及其仿真模拟

模拟仿真了一种新型编码的光通信系统,系统采用了双二进制码(DB Duo-binary)电信号作为调制信号,激光脉冲作为载波信号,用非相干外调制技术作为调制方式.软件模拟仿真结果显示,采用双二进制调制编码的光通信系统,光源发射功率为5dBm,途中无光放大,在色散系数为17ps/nm/km,衰减系数为0.2 dB /km的单模光纤中,系统码元传输速率可达20Gbit/s、传输距离20km以上.采用双二进制编码技术的光通信系统比传统的光通信系统具有更大的传输容量、较低的误码率, 并且在一定程度抑制了色散效应.     

基于OFDMA的TDM-PONONUs互通系统

研究了一种支持多个光网络单元(ONU)之间直接通信的时分无源光网络(TDM-PON)系统.使用正交频分多址接入(OFDMA)技术来传输ONU之间的互通数据,在频谱上区分ONU互通数据和TDM数据以兼容现有TDM-PON系统.根据ONU互通网络架构改进和优化了以太无源光网络(EPON)动态带宽分配算法.仿真结果表明,合适的正交频分复用(OFDM)和非归零码(NRZ)信号功率比、频率间隔和子载波个数能有效减小噪声及色散对混传业务性能的影响,系统可以同时传输5.00 Gbit/s EPON上下行业务和2.50 Gbit/s互通业务,互通业务不占用时分业务时隙,支持互通带宽动态配置及兼容现有TDM-PON系统,完全满足虚拟局域网(VPN)等业务需求.     

波分复用和频分复用光纤通信技术研究

波分复用(WDM)和频分复用(FDM)技术可用来充分开发光纤的宽频带特性,实现超大容量信息传输。在“八五”期间科研成果基础上,完成了4×2.488Gbit/s双向154km无中继波分复用光纤通信系统,并已安装于京九九光缆干线广州-深圳段通信线路上作现场试验和试运行。该系统工作稳定可靠,在5个多月试运行中未发现误码。同时,完成4×155Mbit/s频分复用光纤通信实验系统的研制。该系统频道间距为0.1nm,传输距离为18km。系统实现了模块化结构,具有良好的稳定性,实测24小时无误码。这一成果为FDM的应用打下了基础。     

基于八倍频的单边带光载毫米波产生技术研究

本文研究了一种基于八倍频技术产生单边带光载毫米波信号的新方案,该方案采用平行铌酸锂马赫-曾德尔调制器(DPMZM)产生了八倍频的光毫米波信号。当驱动DPMZM的两射频信号的相位差为π/2时,其子调制器可实现奇数边带与中心载波抑制,并产生两个四阶光边带信号,将其中一个光边带搭载基带数据,再通过光纤传输到光电探测器后,经光电转换后得到电毫米波信号。仿真结果表明,该方案产生的光载毫米波信号能有效抑制了光纤色散的影响,搭载5 Gbit/s基带数据的60 GHz和100 GHz的光载毫米波经过40 km标准单模光纤传输后,功率代价小于1 d B。