【摘要】：在下一代光通信接入網(wǎng)中,用戶對基于有效性(評判標準速率)和可靠性(評判標準質(zhì)量)的數(shù)據(jù)通信的迫切需要促進了寬帶網(wǎng)絡不斷向前發(fā)展。同時,出現(xiàn)了基于電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合,出現(xiàn)了視頻游戲、移動多媒體、高清電視和網(wǎng)絡會議等新型寬帶高速業(yè)務和多種服務,出現(xiàn)了光纖無線通信(Radio over Fiber,RoF)和無源光網(wǎng)絡(Passive Optical Network,PON)的融合。這些現(xiàn)狀就迫使研究人員提出更有前途的解決方案,一種更加實用并且被證實的方式就是正交頻分復用無源光網(wǎng)絡(OFDM-PON),才能夠滿足大量終端用戶的需求�？偠灾�,由于自身存在不少缺陷,傳統(tǒng)的PON方案就不能滿足當下網(wǎng)絡快速發(fā)展的需要。時分復用無源光網(wǎng)絡(TDM-PON)需要給用戶提供多樣性服務的話,必須憑借幀技術和復雜的調(diào)度算法;波分復用無源光網(wǎng)絡(WDM-PON)給相應的接收機分配光濾波分布波長或者通過任意波形產(chǎn)生器給特定波長分配不同的高速數(shù)據(jù)。然而,具有大容量、多業(yè)務接入、時域和頻域?qū)崿F(xiàn)動態(tài)頻帶分布和長距離傳輸?shù)葍?yōu)勢的OFDM-PON接入技術才能滿足呈指數(shù)增長的用戶對接入帶寬和高速數(shù)據(jù)的需求。同時,OFDM又有獨特的優(yōu)勢:1)高的IFFT/FFT大小,一方面,可以給OFDM符號和用于激光相位噪聲補償?shù)纳漕l導頻符號提供足夠的間隔,另一方面,利用最小的循環(huán)前綴就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)運算的開銷;2)高階正交幅度調(diào)制(MQAM)方式和高階相移鍵控(MPSK)方式,降低了光電子器件的裝備成本、進一步改善傳輸容量、容易提高頻譜效率以及發(fā)射機和接收機的電子器件頻帶線寬的靈活性;3)同步技術,在相干光OFDM系統(tǒng)中,三種主要的同步方式受到并且引發(fā)了研究人員的廣泛關注:其一,載波頻率同步技術;其二,采樣頻率同步技術;其三,符號定時同步技術。本論文基于OFDM作為4G通信中的核心技術和基于全雙工PON的設計理念,在子載波分配和映射方式上,提出了幾種新穎的OFDM-PON設計架構,并利用OptiSystem7.0和MatlabR2014a進行仿真設計,能夠?qū)崿F(xiàn)通信需求所達到的比特誤碼率(BER)。該方案所得的實驗數(shù)據(jù)和仿真結果已經(jīng)在相關光通信學期刊上發(fā)表,主要創(chuàng)新點如下:1.在40Gb/s接入網(wǎng)系統(tǒng)中,為了改善頻譜效率和降低系統(tǒng)復雜度,在先進的數(shù)字信號處理技術的幫助之下,基于混合64/16/4QAM OFDM的三路并行下行鏈路被實驗論證。同時,相應的采用非歸零碼信號的上行鏈路也被成功接收。實驗結果表明,在全雙工無源光網(wǎng)絡中,高階正交幅度調(diào)制對接收光功率更加敏感。2.在發(fā)端同相正交調(diào)制和收端相干檢測的光正交頻分復用系統(tǒng)中,基于混合的64/16/4QAM OFDM下行數(shù)據(jù)和基于混合16/8/QPSK OFDM上行數(shù)據(jù)的全雙工無源光網(wǎng)絡接入技術得到了相應的數(shù)據(jù)分析和實驗論證。為了節(jié)約成本和降低計算復雜度,波長為193.2THz的外腔激光器既為上行鏈路的發(fā)射機提供光載波,又為下行鏈路的相干檢測提供本地振蕩信號。在PON中,基于IFFT/FFT實現(xiàn)子載波的動態(tài)分布是非常有必要的。3.在同相正交調(diào)制和直接檢測的PON接入系統(tǒng)中,憑借M進制正交幅度調(diào)制(MQAM)技術,數(shù)據(jù)速率為40Gb/s的三路并行子信道的同種調(diào)制格式的MQAM OFDMA下行鏈路架構被成功實現(xiàn),其標準單模光纖的傳輸距離達到了 20-Km。在該系統(tǒng)中,連續(xù)的并且固定的256個子載波組成一個子載波組,這三路并行的子信道同時傳輸三路4QAM數(shù)據(jù)流,或者三路16QAM數(shù)據(jù)流,或者三路64QAM數(shù)據(jù)流。為了提高系統(tǒng)的傳輸性能,在FFT之后,接收端進行了信道估計和載波相位估計。實驗結果表明,三路4QAM OFDMAPON下行的最佳接收性能的子信道是第二子信道,而三路16QAM和三路64QAM分別是第一子信道和第二子信道。此外,其接收機靈敏度分別提高了-0.6,0.6,4.6dBm。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：重慶三峽學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.1

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本文編號：2438100