基于OFDM的可變帶寬光發(fā)射機中關鍵技術的研究.pdf

1、近年來隨著視頻網站、三維視頻、遠程醫(yī)療、云計算及云存儲等為代表的新型業(yè)務的快速發(fā)展,使得光網絡的光譜資源變得極其寶貴。傳統(tǒng)的光網絡由于在帶寬分配與性能管理上采用“一刀切”的模式,這種模式下信號速率、通道間隔與信號格式都是確定不變的,因而存在光譜利用效率低、網絡演進擴展困難的缺點?？勺儙捁饩W絡,由于可以根據鏈路的物理狀態(tài)、業(yè)務流量需求等特殊要求,通過動態(tài)的調整各個通道中信號的特性(如信號速率、調制格式等),提高系統(tǒng)靈活性和改善頻譜利用率

2、,是解決傳統(tǒng)光網絡的缺點,提高其性能從而滿足不斷增長的應用需求的有效手段之一。
　　正交頻分復用(OFDM)光網絡技術因為具有較高頻譜利用率,對光纖色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)具有高容忍性,所以是擴大傳統(tǒng)光網絡的容量,提升其性能的有效手段之一。
　　考慮到可變帶寬與OFDM這兩種技術的獨特優(yōu)勢,因此將二者結合,在OFDM光網絡中實現帶寬可變,充分發(fā)揮這兩種技術的優(yōu)點,將對網絡的頻譜利用,容量擴展,性能提升有著重要意

3、義。但這種結合面臨許多技術問題需要解決,這其中可變帶寬光發(fā)射機是實現二者結合的關鍵技術之一。理論分析表明,如果在OFDM光網絡的發(fā)射機中調整OFDM子載波信號的調制格式,就可以動態(tài)改變信道中信號占用的帶寬,從而在OFDM光網絡中實現可變帶寬光發(fā)射機。為此,需要一種可以產生多種調制格式信號的固定調制結構。本論文針對這一需求,在充分調研了基于OFDM的可變帶寬光網絡的理論基礎、研究背景及其國內外的研究現狀的基礎上開展了如下研究工作:

4、　　1.對單載波信號的調制格式進行研究,探索了利用不同子載波調制結構生成一種調制格式(如16QAM)信號的方法。從16QAM調制信號對應的星座圖入手,詳細解析了兩種不同星座圖(星形星座圖和方形星座圖)的6種實現方式(共9種實現方案),并對這9種實現方案進行了發(fā)射機子載波調制模塊的設計。
　　2.探索了一種可以生成多種調制格式信號的固定子載波調制結構,詳細的解析了利用該結構生成3種(8PSK、8QAM、16QAM)調制信號的過程。并

5、將其應用到可變帶寬光發(fā)射機中,實現可變帶寬光發(fā)射機中子載波信號調制格式的動態(tài)選擇。
　　3.對16QAM發(fā)射機的總體進行了詳細設計,并根據該設計搭建了OptiSystem7仿真平臺。對本文提到的12種光信號調制方案進行了仿真,并從發(fā)射機復雜度出發(fā),將7種產生16QAM方形星座圖光信號的發(fā)射機結構進行對比分析。結果表明,隨著光模塊集成的發(fā)展,使用本文設計的固定子載波調制結構產生16QAM信號的方案將極大的降低系統(tǒng)實現的復雜度,可以適