【摘要】：隨著移動接入網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用,以及現(xiàn)代無線接入技術(shù)發(fā)展研究,分布式站點不斷增多。集中式無線接入網(wǎng)(C-RAN)架構(gòu)成為無線接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要趨勢。C-RAN架構(gòu)中集中部署基站(BBU)和拉遠的遠端射頻單元(RRU)之間的部分被稱為移動前傳網(wǎng)絡(luò)。波分復用無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)技術(shù)以其傳輸速率高、系統(tǒng)容量大,安全性高等優(yōu)點成為移動前傳網(wǎng)絡(luò)承載方案研究的熱點。本文主要針對高速WDM-PON移動前傳系統(tǒng)中的下行信號調(diào)制方式和網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行研究。首先研究了WDM-PON系統(tǒng)中的無色化光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)技術(shù),無色化ONU技術(shù)是降低WDM-PON系統(tǒng)成本的關(guān)鍵。論文中分析了四種無色化ONU技術(shù):波長可調(diào)諧激光器技術(shù)、法布里-珀羅(FP-LD)激光器技術(shù)、寬帶光纖頻譜分割技術(shù)以及再調(diào)制技術(shù)的工作原理及系統(tǒng)特點。選用基于反射式半導體光放大器(RSOA)再調(diào)制技術(shù)作為本系統(tǒng)中的無色化ONU方案。仿真分析了基于RSOA再調(diào)制WDM-PON移動前傳系統(tǒng)的傳輸性能,結(jié)果顯示當輸出光功率為0dBm時,能同時滿足上下行信號傳輸需求。其次本文研究了下行調(diào)制格式對系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的影響。分析了光雙二進制(ODB)、改進型雙二進制(MDB)、差分相位調(diào)制(DPSK)、4階強度調(diào)制(PAM-4)四種調(diào)制格式的產(chǎn)生方式和頻譜特點,同時研究了傳輸速率、色散和非線性效應(yīng)對系統(tǒng)性能的影響。仿真分析了4種調(diào)制方式在基于RSOA再調(diào)制WDM-PON移動前傳系統(tǒng)中的傳輸性能。結(jié)果顯示四種調(diào)制方式都能滿足系統(tǒng)傳輸需求。ODB、MDB、PAM-4三種調(diào)制方式具有較高的色散容限,而DPSK和MDB兩種調(diào)制方式非線性容限較好。MDB調(diào)制方式在8×40Gb/sWDM-PON移動前傳系統(tǒng)中相比其他調(diào)制方式更具有優(yōu)勢。最后,本文研究了WDM-PON前傳系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu),PON采用的傳統(tǒng)樹形及星型拓撲結(jié)構(gòu)缺乏保護機制,系統(tǒng)可靠性較差,而環(huán)形拓撲當網(wǎng)絡(luò)接入用戶增加時無法滿足系統(tǒng)傳輸需求。提出樹形與雙纖環(huán)結(jié)合的高可靠性拓撲結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)在正常工作模式下,通過樹形拓撲完成傳輸,保障了系統(tǒng)傳輸質(zhì)量;當系統(tǒng)中光纖或設(shè)備出現(xiàn)故障時,可以靈活切換系統(tǒng)工作模式,通過雙纖環(huán)拓撲完成系統(tǒng)傳輸。通過系統(tǒng)可靠性分析可知,樹形與雙纖環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)可靠性較單獨樹形拓撲有了較為明顯的提升。仿真分析了在正常工作模式以及兩種應(yīng)急模式下系統(tǒng)傳輸質(zhì)量,以及該拓撲結(jié)構(gòu)中4種調(diào)制方式在不同工作模式下的傳輸性能。仿真結(jié)果顯示,系統(tǒng)正常工作模式以及兩種應(yīng)急工作模式傳輸性能都能得到保障,而四種調(diào)制方式在系統(tǒng)中傳輸質(zhì)量表現(xiàn)也符合系統(tǒng)傳輸需求。因此這種樹形與雙纖環(huán)結(jié)合的高可靠性WDM-PON移動前傳拓撲結(jié)構(gòu)提升了系統(tǒng)的整體性能,在未來高速傳輸系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用前景。
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.1;TN929.5
【圖文】：

景及意義動通信（5G）已成為全球研發(fā)的技術(shù)熱點，“信息隨心至景時代也將逐步來臨。2012 年國際電信聯(lián)盟（ITU）成立了（IMT）項目，為全球的 5G 研究和發(fā)展提供框架，并于 20（5G）焦點組，對 5G 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)標準化進行研究。另外，71 研究項目，擬目標定義一種全新 5G 無線接入技術(shù)。我國-2020（5G）推進組，并于 2014 年 5 月發(fā)布 5G 愿景與需求的基本需求和應(yīng)用目標進行了明確。根據(jù)白皮書所擬定的 G 網(wǎng)絡(luò)需要滿足用戶所追求的在高清視頻、萬物互聯(lián)、虛擬因此對 5G 的需求包括超高移動性、高用戶數(shù)量以及超高數(shù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本以及運行維護成本和能耗[1]。業(yè)務(wù)需求以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的確定，如何更好的利用光接入網(wǎng)中中得到更好的應(yīng)用是目前光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究的熱點。

圖 2.1 WDM-PON 結(jié)構(gòu)框圖DM-PON 中常見的有三種組網(wǎng)方案：（1）固定波長方案，該方案需要在 ONU 分配固定的波長，每個 ONU 只能接收固定波長信號，OLT 與 ONU道利用率低。（2）動態(tài)波長分配方案，該方案中 ONU 端使用波長可調(diào)諧激據(jù)業(yè)務(wù)需求動態(tài)分配波長，信道利用率較高。（3）無色化 ONU 方案，該化 ONU 技術(shù)，使各個 ONU 設(shè)置一樣，根據(jù)下行波長的不同返回不同的者使用再調(diào)制技術(shù)替代 ONU 中的激光器對在下行信號的波長上傳輸上行 ONU 端不需要額外價格昂貴的激光器，因此無色化 ONU 技術(shù)與另外兩以有效降低網(wǎng)絡(luò)部署成本。既可以滿足用戶不斷增長的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求，又會經(jīng)濟效益，因此 WDM-PON 中的無色化 ONU 技術(shù)在未來光通信系統(tǒng)的要的研究意義[33]。WDM-PON 中的無色化 ONU 技術(shù)DM-PON 系統(tǒng)中，如果給每個 ONU 端都安裝固定波長的激光器，會使得提升，同時隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的發(fā)展，也會面臨波長分配和管理的問題。為了

僅適合于小規(guī)模系統(tǒng)中。圖 2.2 基于波長可調(diào)諧激光器技術(shù)的 WDM-PON 結(jié)構(gòu)框圖2.2.2 基于 FP-LD 激光器技術(shù)圖 2.3 所示為基于 FP-LD 激光器技術(shù)的 WDM-PON 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。在 ONU 端的AWG 對從 OLT 端發(fā)出的放大自發(fā)輻射（ASE）光譜進行頻譜分割，得到的切片子光源經(jīng)過功率分配分為兩部分，一部分進行下行信號的接收，其余注入 FP-LD 激光器中。FP-LD 激光器的作用是對輸入的下行信號進行選模和放大，上行信號選取其中的一個縱模輸出作為載波�；� FP-LD 激光器的 ONU 無色化方案利用下行載波進行調(diào)制，ONU端無種子光源，從而可以降低 ONU 端成本。但是由于下行的 ASE 光譜頻譜較寬，系統(tǒng)傳輸質(zhì)量容易受到殘留色散的影響。由于基于 FP-LD 激光器的無色化 ONU 技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，部署成本低廉等優(yōu)點使

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 汪靈杰;王建利;張傲;王素椅;;WDM-PON的無色ONU技術(shù)[J];光通信研究;2009年06期

2 胡遼林,劉增基,楊國慶;40 Gb/s非零色散位移光纖傳輸系統(tǒng)中四種調(diào)制格式的性能比較[J];光子學報;2003年10期

3 胡遼林,劉增基;光雙二進制傳輸系統(tǒng)的性能研究[J];光子學報;2003年06期

本文編號：2764756