本文選題：無(wú)源光網(wǎng)絡(luò) + 正交頻分多址技術(shù)　； 參考：《物理學(xué)報(bào)》2017年19期

【摘要】：基于正交頻分復(fù)用技術(shù)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中,光網(wǎng)絡(luò)單元為了獲得其所屬小部分下行數(shù)據(jù),需高采樣率模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所有頻寬的信號(hào)恢復(fù)才能分出其所需要數(shù)據(jù).同時(shí)正交頻分信號(hào)峰均比很高,傳輸中容易引起非線性效應(yīng).為此,本文提出一種基于低采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器的延時(shí)復(fù)用頻分多址無(wú)源光網(wǎng)絡(luò).在光線路終端將數(shù)據(jù)序列交錯(cuò)排序并在時(shí)域映射為正交幅度調(diào)制信號(hào);再通過(guò)離散傅里葉變換擴(kuò)頻技術(shù),將信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)并映射到子載波上.通過(guò)預(yù)先發(fā)送和回傳訓(xùn)練信號(hào),估測(cè)包括延時(shí)采樣和低采樣接收在內(nèi)的信道頻響;再將頻域信號(hào)利用估測(cè)信息在光線路終端做預(yù)處理,從而使信號(hào)傳輸中的失真得到有效預(yù)補(bǔ)償.本文實(shí)驗(yàn)演示了含有多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的系統(tǒng),對(duì)于含有M個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò),模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣率可以降低到1/M Nyquist采樣率,實(shí)驗(yàn)中模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣率可以降低到1/32 Nyquist采樣率;由于下行信號(hào)通過(guò)光線路終端預(yù)處理實(shí)現(xiàn)失真預(yù)補(bǔ)償,光網(wǎng)絡(luò)單元接收到的信號(hào)不需要均衡,不需要傅里葉變換和傅里葉逆變換,避免了與之對(duì)應(yīng)的相關(guān)計(jì)算量,降低了光網(wǎng)絡(luò)單元的計(jì)算復(fù)雜度;由于使用了擴(kuò)頻技術(shù),信號(hào)波形具有更低的峰均比,從而降低了非線性對(duì)信號(hào)的影響,增加了功率預(yù)算.此外,隨著光網(wǎng)絡(luò)單元的增加,信號(hào)的誤碼率幾乎沒(méi)有增加,光網(wǎng)絡(luò)單元個(gè)數(shù)增加到32時(shí),向前糾錯(cuò)極限為10~(-3)的功率代價(jià)小于0.5 dB;系統(tǒng)對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元采樣時(shí)刻偏離具有一定容限;25 km光纖傳輸?shù)墓β蚀鷥r(jià)大約0.5 dB.理論和實(shí)驗(yàn)均證明本方案能夠簡(jiǎn)化光網(wǎng)絡(luò)單元,降低無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的成本;與傳統(tǒng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)相比具有明顯優(yōu)勢(shì).
[Abstract]:In a passive optical network based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), in order to obtain a small part of the downlink data to which the optical network unit belongs, a high sampling rate A / D converter is required to recover all the bandwidth signals in order to separate out the required data. At the same time, the peak to average ratio of orthogonal frequency division signal is very high, which is easy to cause nonlinear effect in transmission. In this paper, a delay multiplexing frequency division multiple access passive optical network based on low sampling A / D converter is proposed. The channel frequency response, including delay sampling and low sampling reception, is estimated by sending and returning the training signal in advance, and the frequency domain signal is preprocessed at the optical line terminal by using the estimation information. Thus the distortion in signal transmission can be precompensated effectively. In this paper, we demonstrate experimentally that the sampling rate of A / D converters can be reduced to 1 / M Nyquist sampling rate for passive optical networks with M optical network elements. In the experiment, the sampling rate of A / D converter can be reduced to 1 / 32 Nyquist sampling rate. Because the downlink signal is preprocessed by optical line terminal to realize distortion precompensation, the signal received by optical network unit does not need to be equalized. There is no need for Fourier transform and inverse Fourier transform, which avoids the corresponding computation and reduces the computational complexity of optical network units. Because of the use of spread spectrum technology, the signal waveform has a lower peak to average ratio (PAPR). Thus, the nonlinear effect on the signal is reduced, and the power budget is increased. The power cost of the forward error correction limit of 10 ~ (-3) is less than 0.5 dB, and the power cost of the optical network unit is about 0.5 dB when the sampling time deviates from the optical network unit with a certain tolerance of 25 km optical fiber transmission. Both theoretical and experimental results show that the proposed scheme can simplify the optical network unit and reduce the cost of the passive optical network, and it has obvious advantages over the traditional passive optical network.
【作者單位】： 貴州大學(xué)大數(shù)據(jù)與信息工程學(xué)院;貴州大學(xué)物理學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):11264006,61465002,61650403) 貴州省留學(xué)人員科技創(chuàng)新項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):2016-23) 貴州省社發(fā)公關(guān)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):2013-3125)資助的課題~~
【分類號(hào)】：TN929.1

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