基于光雙二進制編碼調(diào)制的100GBASE-LR4以太網(wǎng)技術(shù)研究.pdf

1、在過去的十幾年中,Internet的流量以每1年膨脹1倍的程度快速增長,而且目前這個趨勢并沒有減緩的跡象。而現(xiàn)有的以太網(wǎng)技術(shù)已無法滿足當前需求,更高速的100GE技術(shù)研究正在進行。100GBASE-LR4是100GE的重要傳輸方式,該傳輸方式要求支持的傳輸距離為40千米。目前,在1310nm波段實現(xiàn)100GBASE-LR4的主要挑戰(zhàn)是光纖損耗,需要光放大才能支持40千米傳輸;在1550nm波段實現(xiàn)該傳輸?shù)闹饕魬?zhàn)是光纖色散,如果使用非歸

2、零碼型調(diào)制,需要采用色散補償才能支持40千米傳輸,因而導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜、成本增加。因此,實現(xiàn)100GBASE-LR4以太網(wǎng)的無光放大、無色散補償?shù)?0千米傳輸是目前100G以太城域網(wǎng)所面臨的主要問題。
　　本論文依托國家863項目“100GE光以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與傳輸實驗系統(tǒng)”,要求完成的研究內(nèi)容主要包括:
　　1)100GBASE-LR4傳輸系統(tǒng)VPI仿真針對基于光雙二進制編碼(ODB)的100GBASE-LR4傳輸方式進行了系統(tǒng)

3、建模,并以實際發(fā)射機參數(shù)對系統(tǒng)進行設(shè)定,運用VPI軟件進行誤碼傳輸實驗仿真。VPI仿真了通道間隔50GHz、傳輸光纖為G.652標準單模光纖、工作波長為1550nm的WDM系統(tǒng)在不同傳輸距離下的眼圖、誤碼特性以及誤碼率10-12下的極限傳輸距離。
　　2)4×25Gbps PRBS碼型發(fā)生與誤碼測試100GBASE-LR4實驗平臺需要實現(xiàn)4路25Gbps高速偽隨機碼(PRBS)發(fā)生系統(tǒng)和誤碼測試系統(tǒng)。平臺搭建是在實驗室已有14Gb

4、ps誤碼測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,通過4:1電復(fù)用、1:4電解復(fù)用以及1:4信號分配技術(shù),實現(xiàn)4路25Gbps PRBS碼型發(fā)生和誤碼測試。
　　3)25Gbps ODB光發(fā)射機研制通過實驗實現(xiàn)了兩種25Gbps ODB編碼調(diào)制方式:窄帶驅(qū)動單臂調(diào)制和寬帶驅(qū)動成型濾波雙臂調(diào)制。測試了兩種方案下不同傳輸距離的眼圖及誤碼特性,通過比較實驗結(jié)果確定了100GBASE-LR4實驗方案。
　　4)100GBASE-LR4系統(tǒng)實驗通過實驗平臺的