【摘要】：隨著4K/8K視頻、VR/AR、5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等帶寬饑餓業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,用戶對(duì)光接入網(wǎng)帶寬有著迫切需求。下一代PON技術(shù)希望將單波長(zhǎng)的速率提高到50 Gb/s。若仍沿用10G光器件來(lái)傳輸50 Gb/s信號(hào),由于帶寬限制比較嚴(yán)重,需要采用復(fù)雜的DSP算法。而這些算法用硬件實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為困難而且成本大幅度提高。隨著25G光收發(fā)器件工藝的逐漸成熟,本文采用25G光器件來(lái)傳輸50 Gb/s信號(hào),旨在為單路50 Gb/s的傳輸提供更實(shí)用且更易于實(shí)現(xiàn)的方案參考。本文采用25G EML和APD完成了50 Gb/s NRZ信號(hào)的25 km標(biāo)準(zhǔn)單模光纖(SSMF)傳輸。由于信道帶寬限制,NRZ被轉(zhuǎn)化成部分響應(yīng)雙二進(jìn)制信號(hào)的形式。采用最大似然序列估計(jì)(MLSE)算法進(jìn)行均衡時(shí),引入了自適應(yīng)的信道估計(jì)過(guò)程,相對(duì)于之前的固定信道系數(shù)的算法,提高了誤碼率性能,同時(shí)也提高了MLSE對(duì)于色散的容忍度,光靈敏度達(dá)到了-24.7 dBm。采用前向反饋均衡(FFE)和判決反饋均衡(DFE)算法時(shí),在背靠背和25 km SSMF傳輸情況下,分別研究了FFE、DFE的抽頭系數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。最終在使用最佳的FFE-5+DFE-1的均衡方案時(shí),光靈敏度能夠達(dá)到-22.5 dBm,只比MLSE差了2.2 dB。本文采用25G EML和PIN完成了50 Gb/s PAM4信號(hào)的25 km SSMF傳輸。采用MLSE算法進(jìn)行均衡時(shí),通過(guò)二次信道估計(jì)的方式來(lái)提高M(jìn)LSE的誤碼率性能,光靈敏度達(dá)到-12 dBm。針對(duì)PAM4信號(hào)及其兩路合成信號(hào)MSB、LSB的傳輸性能進(jìn)行了比較,并分別在背靠背和25 km SSMF傳輸情況下,給出了三組信號(hào)的誤碼率曲線。此外,本文針對(duì)適合多電平信號(hào)傳輸?shù)?5G光收發(fā)模塊進(jìn)行了研究,對(duì)EML的EAM調(diào)制器反向偏壓進(jìn)行了調(diào)優(yōu)實(shí)驗(yàn),并分析了EAM反向偏壓對(duì)接收機(jī)誤碼率性能的影響。
【圖文】：

接入網(wǎng)的流量需求不斷增加，特別是一些高帶寬新業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng) 4K/8K 超高清視頻、AR/VR、5G 移動(dòng)前傳網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、云數(shù)據(jù)中心等網(wǎng)的流量正在以爆炸性的速度增長(zhǎng)，這也就對(duì)光接入網(wǎng)的帶寬提出了更求[1]。根據(jù) Cisco 對(duì)用戶數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和估計(jì)，，每人每月的平均流量將從 2 27.2 GB 增長(zhǎng)到 2020 年的 66.5 GB[2-3]。2015 年，每個(gè)月全球互聯(lián)網(wǎng)流72.5 EB。而到 2020 年，每月的全球互聯(lián)網(wǎng)流量預(yù)計(jì)將達(dá)到 194.4 EB (1es)，并且繼續(xù)保持著每年近 30%的增長(zhǎng)速度。成本是光纖到戶(Fiber-To-The-Home, FTTH)網(wǎng)絡(luò)中最重要的因素[4]�；峙涞臒o(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(Passive Optical Network, PON)是一種重要的網(wǎng)絡(luò)體，它以一種經(jīng)濟(jì)有效的方式為用戶提供高帶寬性能的光纖接入服務(wù)。如 所示，為 PON 技術(shù)的架構(gòu)示意圖以及相關(guān)術(shù)語(yǔ)。下行指光線路終端(O網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)端傳輸；反之，上行代表從 ONU 到 OLT 的傳輸。

上海大學(xué)碩士學(xué)位論文到現(xiàn)在為止，幾乎所有商業(yè)部署的 PON 都是時(shí)分復(fù)用的 TDM-PON[5-7]，使用非歸零碼(NRZ)作為調(diào)制格式。目前，已經(jīng)商用的 PON 技術(shù)均由國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)局(International Telecommunications Union, ITU)或者美國(guó)電氣與電子工程師協(xié)會(huì)(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) 制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如圖 1-2 所示，從 2003 年開(kāi)始大規(guī)模部署 APON[8]和 BPON[9]（下行速率622 Mb/s，上行155 Mb/s）。目前已經(jīng)部署了10 Gb/s級(jí)的PON，而對(duì)10 Gb/s以上低成本的下一代 PON 技術(shù)的研究已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行[10]。
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.1

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8 李國(guó)梁;水聲相位相干通信與自適應(yīng)均衡技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

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10 吳瑩;高效LDPC編譯碼及其組合均衡技術(shù)在無(wú)線通信中的研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2706601