基于OFDM的可變帶寬光發(fā)射機(jī)中關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、近年來隨著視頻網(wǎng)站、三維視頻、遠(yuǎn)程醫(yī)療、云計算及云存儲等為代表的新型業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,使得光網(wǎng)絡(luò)的光譜資源變得極其寶貴。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)演進(jìn)擴(kuò)展困難的缺點?？勺儙捁饩W(wǎng)絡(luò),由于可以根據(jù)鏈路的物理狀態(tài)、業(yè)務(wù)流量需求等特殊要求,通過動態(tài)的調(diào)整各個通道中信號的特性(如信號速率、調(diào)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(wǎng)絡(luò)的缺點,提高其性能從而滿足不斷增長的應(yīng)用需求的有效手段之一。
　　正交頻分復(fù)用(OFDM)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(kuò)大傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)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(shù)的獨特優(yōu)勢,因此將二者結(jié)合,在OFDM光網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)帶寬可變,充分發(fā)揮這兩種技術(shù)的優(yōu)點,將對網(wǎng)絡(luò)的頻譜利用,容量擴(kuò)展,性能提升有著重要意

3、義。但這種結(jié)合面臨許多技術(shù)問題需要解決,這其中可變帶寬光發(fā)射機(jī)是實現(xiàn)二者結(jié)合的關(guān)鍵技術(shù)之一。理論分析表明,如果在OFDM光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射機(jī)中調(diào)整OFDM子載波信號的調(diào)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(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)可變帶寬光發(fā)射機(jī)。為此,需要一種可以產(chǎn)生多種調(diào)制格式信號的固定調(diào)制結(jié)構(gòu)。本論文針對這一需求,在充分調(diào)研了基于OFDM的可變帶寬光網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)、研究背景及其國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上開展了如下研究工作:

4、　　1.對單載波信號的調(diào)制格式進(jìn)行研究,探索了利用不同子載波調(diào)制結(jié)構(gòu)生成一種調(diào)制格式(如16QAM)信號的方法。從16QAM調(diào)制信號對應(yīng)的星座圖入手,詳細(xì)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(xiàn)方式(共9種實現(xiàn)方案),并對這9種實現(xiàn)方案進(jìn)行了發(fā)射機(jī)子載波調(diào)制模塊的設(shè)計。
　　2.探索了一種可以生成多種調(diào)制格式信號的固定子載波調(diào)制結(jié)構(gòu),詳細(xì)的解析了利用該結(jié)構(gòu)生成3種(8PSK、8QAM、16QAM)調(diào)制信號的過程。并

5、將其應(yīng)用到可變帶寬光發(fā)射機(jī)中,實現(xiàn)可變帶寬光發(fā)射機(jī)中子載波信號調(diào)制格式的動態(tài)選擇。
　　3.對16QAM發(fā)射機(jī)的總體進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計,并根據(jù)該設(shè)計搭建了OptiSystem7仿真平臺。對本文提到的12種光信號調(diào)制方案進(jìn)行了仿真,并從發(fā)射機(jī)復(fù)雜度出發(fā),將7種產(chǎn)生16QAM方形星座圖光信號的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明,隨著光模塊集成的發(fā)展,使用本文設(shè)計的固定子載波調(diào)制結(jié)構(gòu)產(chǎn)生16QAM信號的方案將極大的降低系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜度,可以適