隨著4K/8K電視、線上游戲、云計算等應用的不斷涌現(xiàn),固網(wǎng)用戶帶寬需求迅猛增長。光纖以其大容量、低損耗以及低成本的優(yōu)勢逐漸取代基于銅纜的xDSL系統(tǒng),成為接入網(wǎng)的主流傳輸媒介。與此同時,5G移動前傳、工業(yè)物聯(lián)等多種新興高速數(shù)據(jù)業(yè)務也都需要光纖傳輸系統(tǒng)來承載。因此,未來光接入網(wǎng)將向大容量、支持多元業(yè)務以及萬物互聯(lián)的方向發(fā)展。隨著光接入網(wǎng)容量的快速增長和覆蓋業(yè)務的擴張,建設部署成本也會迅速增長。因此,如何以低成本的方式提升接入網(wǎng)的帶寬是研究未來光接入網(wǎng)需要考慮的重要問題。直接調(diào)制直接檢測傳輸方案是接入網(wǎng)系統(tǒng)中的優(yōu)選方案,因為它結(jié)構(gòu)簡單,成本低,但在新一代光接入網(wǎng)需求下該方案面臨著諸多挑戰(zhàn)。首先,為滿足接入容量的需求,傳輸速率大幅增長,這無疑造成傳輸性能的下降,迫使系統(tǒng)增加額外成本開銷來進行損傷抑制,而過度的額外開銷將有悖于直調(diào)直檢系統(tǒng)的低成本初衷,因此,有必要研究低成本高性能的方案來解決直調(diào)直檢傳輸?shù)男阅芟陆祮栴}。其次,用戶網(wǎng)絡單元（ONU）數(shù)量多,對成本尤為敏感,而傳輸速率增長迫使用戶側(cè)采取數(shù)字信號處理或高帶寬直調(diào)直檢器件,從而帶來成本上升,因此,簡化ONU前端設計非常重要。第三,接入網(wǎng)... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 光接入網(wǎng)概況
        1.1.1 光接入網(wǎng)基本機構(gòu)與復用技術
        1.1.2 大容量與全業(yè)務接入發(fā)展趨勢
        1.1.3 標準化進程
    1.2 光接入網(wǎng)的關鍵傳輸技術與研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光接入網(wǎng)中的發(fā)射機選擇
        1.2.2 光接入網(wǎng)中的接收機選擇
        1.2.3 光接入網(wǎng)中調(diào)制碼型選擇
        1.2.4 研究現(xiàn)狀
    1.3 直調(diào)直檢光接入的成本代價
        1.3.1 啁啾損傷與成本代價
        1.3.2 大容量趨勢與用戶端成本代價
        1.3.3 全業(yè)務接入趨勢與局端成本代價
    1.4 本文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
    1.5 本文的結(jié)構(gòu)安排
    參考文獻
第二章 直調(diào)直檢光接入網(wǎng)的無輔助光域啁啾管理技術
    2.1 直調(diào)直檢系統(tǒng)中啁啾損傷理論分析
        2.1.1 直接調(diào)制激光器的啁啾特性
        2.1.2 啁啾與電域頻響衰落
        2.1.3 啁啾與光域頻譜展寬
    2.2 基于優(yōu)化增益區(qū)電流的電域頻響補償技術
        2.2.1 增益區(qū)電流對頻響衰落的過補償與欠補償理論分析
        2.2.2 不同傳輸距離下最優(yōu)增益區(qū)電流
100km長距離光接入上行實驗驗證">        2.2.3 0¹00km長距離光接入上行實驗驗證
        2.2.4 優(yōu)化增益電流方案的相關接入網(wǎng)MAC協(xié)議設計
    2.3 利用解復用器濾波的光域頻譜整形技術
        2.3.1 利用光復用器啁啾管理的可行性實驗驗證
        2.3.2 魯棒性與兼容性評估——光頻偏影響
        2.3.3 魯棒性與兼容性評估——鄰帶光功率泄露影響
        2.3.4 魯棒性與兼容性評估——解復用器通道間隔影響
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 直調(diào)直檢光接入網(wǎng)的低復雜度電域信號均衡技術
    3.1 直調(diào)高階信號的非線性損傷特點分析
    3.2 幾種非線性均衡器介紹
        3.2.1 Volterra均衡器
        3.2.2 插值移位算法
    3.3 基于強度分類均衡技術
        3.3.1 基于強度分類均衡器的原理
        3.3.2 56Gb/s PAM4信號傳輸實驗裝置
35.9km距離下ID-FFE/ID-DFE的傳輸性能與啁啾抑制現(xiàn)象">        3.3.3 0³5.9km距離下ID-FFE/ID-DFE的傳輸性能與啁啾抑制現(xiàn)象
        3.3.4 不同啁啾大小下的啁啾抑制現(xiàn)象
43km距離下Pre-FFE+ID-FFE/ID-DFE的傳輸性能">        3.3.5 35.9⁴3km距離下Pre-FFE+ID-FFE/ID-DFE的傳輸性能
        3.3.6 與其他 56Gb/s PAM4傳輸記錄比較
    3.4 基于強度分類均衡復雜度分析
        3.4.1 基于強度分類均衡抽頭數(shù)量分析
        3.4.2 與Volterra均衡器復雜度比較
        3.4.3 與插值移位算法比較
    3.5 基于強度分類均衡技術在單波 40Gb/s長距光接入系統(tǒng)的傳輸性能
        3.5.1 實驗裝置
        3.5.2 傳輸性能與光功率預算
    3.6 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 用戶端無數(shù)字信號處理的高速光接入
    4.1 基于低速器件的用戶端無DSP高速光接入系統(tǒng)架構(gòu)
        4.1.1 常見基于DSP的光接入系統(tǒng)架構(gòu)
        4.1.2 本研究用戶端無DSP的光接入系統(tǒng)架構(gòu)
    4.2 局端DSP算法原理
        4.2.1 發(fā)射端DSP之一:奈奎斯特脈沖整形
        4.2.2 發(fā)射端DSP之二:有限脈沖響應濾波器的獲取
        4.2.3 接收端DSP:前饋線性均衡器
    4.3 用戶端無DSP高速光接入系統(tǒng)單波長 50Gb/s PAM4實驗驗證
        4.3.1 實驗裝置
        4.3.2 實驗系統(tǒng)中心局端濾波器分析
        4.3.3 誤碼性能與功率預算
        4.3.4 濾波器復雜度研究與DAC采樣率選擇
        4.3.5 ONU接收機的差異性對誤碼性能的影響
    4.4 用戶端無DSP高速光接入系統(tǒng)單波 25Gb/s OOK與 40Gb/s Duobinary
        4.4.1 用戶端無DSP高速光接入系統(tǒng)單波 25Gb/s OOK實驗
        4.4.2 用戶端無DSP高速光接入系統(tǒng)單波 40Gb/s Duobinary實驗
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 局端基于光交換的光電硬件資源共享復用
    5.1 基于光交換的光接入網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)
        5.1.1 接入網(wǎng)中的潮汐效應、光電資源池化以及收發(fā)機少配
        5.1.2 幾種光交換技術的比較與分析
        5.1.3 局端共享對基于AWGR光交換的需求
    5.2 非對稱AWGR光交換的設計、分析以及在光接入網(wǎng)中的應用
        5.2.1 分割式非對稱AWGR光交換結(jié)構(gòu)
        5.2.2 分割式非對稱AWGR滿足無沖突分配特性的理論證明
        5.2.3 基于分割式非對稱AWGR的收發(fā)機靈活分配
    5.3 基于非對稱AWGR和可調(diào)諧DBR激光器的光交換系統(tǒng)演示
        5.3.1 可調(diào)諧DBR激光器原型機設計
        5.3.2 動態(tài)演示
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
附錄:中英文對照
致謝
攻讀博士學位期間已發(fā)表或錄用的論文
攻讀博士學位期間參與科研項目



本文編號：2913887