WDM-PON中基于MZM的先进调制技术研究

【摘要】由于用户端网络接入速率的不断提高,现有的时分复用无源光网络(TDM-PON)技术已逐渐难以满足应用要求,波分复用无源光网络(WDM-PON)因其高带宽、易扩容等优势,被普遍认为是未来提高光纤接入网络容量的重要发展方向。无色化光网络单元(ONU)是进一步降低WDM-PON安装、运营及维护成本的有效途径之一,目前已提出了多种实现无色化ONU的技术方法,其中在光线路终端(OLT)使用集中式光源,在ONU端对下行数据再调制被认为是最引人注目的方案。本文从用户实际需求出发,提出了一种基于铌酸锂(LiNbO3)马赫-曾德尔调制器(MZM)的再调制方案。将MZM作为ONU端的调制器,充分利用了MZM适合高速调制的特性,并结合新型光调制格式,实现再调制的高速WDM-PON。论文首先从WDM-PON的基本结构入手,分析了相对于传统TDM-PON的技术优势,介绍了WDM-PON中的关键技术,对WDM-PON中实现无色ONU的一些常用方案进行了归纳总结。其次,介绍了新型光调制格式和调制技术,对基于LiNbO3的MZM结构和调制原理进行了详细阐述,并对几种相位调制格式如差分相移键控(DPSK)、差分正交相移键控(DQPSK)等的原理以及产生、接收方法进行研究,仿真分析了各种调制格式的性能。接着,研究了基于RSOA的再调制WDM-PON,从理论上分析了其关键器件RSOA的工作原理与特性,并仿真分析了上行传输速率为1.25Gb/s时,注入RSOA的光功率及下行信号消光比和传输速率对上行传输性能的影响。最后也是本论文的重点,提出了采用MZM实现再调制的高速WDM-PON方案,其中下行使用DPSK调制格式,上行数据通过MZM实现再调制,采用NRZ强度调制格式。通过在Optisystem8.0仿真软件中搭建网络,对基于RSOA和MZM的两种单纤双向再调制WDM-PON进行比较研究,分析了1.25Gb/s,2.5Gb/s和10Gb/s双向对称速率的上行传输性能,证明了基于RSOA的WDM-PON适合于低速远距离传输,而MZM再调制方式则更适合于高速短距离传输应用。
【作者】何琴；
【导师】刘继红；
【作者基本信息】西安邮电大学，电路与系统，2013，硕士
【关键词】WDM-PON；ONU；再调制；马赫-曾德尔调制器；

【参考文献】
[1]张超,孟令君,金磊,郭柳贞,张芬莉.铁路枢纽通过能力计算方法[J].中国铁道科学,2014,02:86-90.
[2]秦佳力.无线传感器网络节点部署优化及链路质量评估[D].太原科技大学,模式识别与智能系统,2014,硕士.
[3]钟磊.企业高中级管理者绩效评价研究[D].南京航空航天大学,管理科学与工程,2004,硕士.
[4]史新娟.黄河内蒙古段河冰过程及热力增长模型研究[D].内蒙古农业大学,水文学及水资源,2013,硕士.
[5]王成名.高指数晶面金属纳米结构的可控合成及电催化性能研究[D].中国科学技术大学,2013.
[6]吴飞飞.间接正犯若干问题研究[D].吉林大学,刑法学,2004,硕士.
[7]陈玉娟,殷惠兰,祝铁浩.基于问卷分析的低碳农村建设对策研究——以浙江为例[J].现代物业(中旬刊),2013,09:98-102.
[8]闫婷婷.情绪、认知方式对个体建议采纳的影响[D].山东师范大学,应用心理学,2013,硕士.
[9]刘希.预算公开与反腐败[D].南京大学,行政管理（专业学位）,2013,硕士.
[10]陈庆贵.基于网络的机械设计平台的研制与开发[D].清华大学,机械设计及理论,2003,硕士.
[11]马永康,张振国,边胤.柠条收割机切割器的设计与试验[J].农业机械学报.2007(07)
[12]张旭.基于跑步机的心肺耐力评估系统的原理与设计[D].安徽大学,电路与系统,2013,硕士.
[13]游龙勇.基于数据仓库的农业呼叫中心数据分析系统研究[D].中国农业大学,2005.
[14]胡冬梅.辽宁省农民工就业保障政策执行效果研究[D].东北大学,社会保障,2011,硕士.
[15]李可,李书静.氟化镧/氧化石墨烯纳米复合物的合成与荧光光谱特征[J].光谱实验室,2012,06:3474-3478.
[16]张欢,倪振华,樊海明.钯纳米片与石墨烯电荷转移的拉曼光谱研究[A].中国物理学会光散射专业委员会.第十七届全国光散射学术会议摘要文集[C].中国物理学会光散射专业委员会:,2013:1.
[17]黎勇.用数据挖掘方法解析东垣脾胃方[D].成都中医药大学,2002.
[18]罗政彬.基于生物特征的盲身份认证协议研究[D].北京交通大学,2014.
[19]张军.科技人员激励规律研究[D].浙江工业大学,2002.
[20]许晓辉.移动端二维条码识别系统的研究[D].浙江工业大学,2007.
[21]刘文韬.渝黔铁路北段地质灾害区划及防治对策研究[D].西南交通大学,地质工程,2013,硕士.
[22]侯菁钰,陈一.对外汉语文化词研究述评[J].继续教育研究,2014,08:129-131.
[23]刘宁.论魏碑对当代楷书发展的影响[D].曲阜师范大学,美术学,2013,硕士.
[24]孙洪峰.新概念预算管理的理论及实践[D].西安理工大学,2002.
[25]李小青,陈国柱.基于3次谐波无源注入法的谐波抑制技术[J].电力系统自动化,2007,14:61-65.
[26]刘婷.负荷管理及无功补偿技术在地区电业局智能终端的应用[D].湖南大学,电气工程,2011,硕士.
[27]杨念勇.双酚A合成反应动力学及其树脂催化剂的研究[D].天津大学,化学工程,2004,硕士.
[28]尹逊和,樊雪丽,杜洋,董春.二级直线倒立摆系统的实物控制[J].计算机工程与应用.
[29]李少敬.中国学生英语限制性定语从句中代词误用现象研究[D].宁波大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[30]张雯.模因论视角下交际语的语用研究[D].杭州电子科技大学,英语语言文学,2014,硕士.
[31]殷静静.从顺应论视角看中国高校简介英译[D].郑州大学,英语语言文学,2013,硕士.
[32]王玉娥.客户信用管理中的事前控制研究[D].河北工业大学,技术经济及管理,2004,硕士.
[33]张强.LDHs负载不同形貌Pd纳米晶体催化剂的原位可控制备及对Heck偶联反应的构—效关系研究[D].北京化工大学,化学工程与技术,2013,硕士.
[34]周美华.水分、氮素处理对小麦臭氧敏感性的影响[D].南京农业大学,作物栽培学与耕作学,2012,硕士.
[35]欧洁,朱久满.证券公司财务监控与分析系统研究[J].中国审计,2003,19:80-82.
[36]董文瀚,孙秀霞,林岩,宋鸿飞.一类直接模型参考Backstepping自适应控制[J].控制与决策,2008,09:981-986+993.
[37]刘向阳.手机短信随访在2型糖尿病患者治疗效果及认知-行为管理中的作用[D].第四军医大学,卫生事业管理（专业学位）,2014,硕士.
[38]于本梅.基于IPAD跨设备的自然交互应用初探[D].首都师范大学,现代教育技术,2014,硕士.
[39]任晓帆.Chiari畸型Ⅰ型并脊髓空洞症的影像学特征与临床治疗[D].河北医科大学,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[40]贺俊,黄阳华,沈云昌.校企合作研发的最优制度安排[J].中国工业经济,2011,02:151-160.
[41]李英攀.我国钢结构住宅建筑及其产业化研究[D].武汉理工大学,结构工程,2003,硕士.
[42]胡月.接受理论指导下英语儿童文学“童趣”汉译的策略探讨[D].北京外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[43]刘雅楠.弗洛姆“逃避自由”心理机制的解析及当代价值[D].哈尔滨理工大学,国外马克思主义研究,2012,硕士.
[44]沈现斌.洛克正义思想研究[D].中共中央党校,外国哲学,2013,硕士.
[45]田东洋.棉花花粉发育时期高温胁迫耐性相关基因的克隆[D].湖南农业大学,生物化学及分子生物学,2012,硕士.
[46]刘耀华.论刑事诉讼中的事实推定[D].吉林大学,法律,2013,硕士.
[47]黄文锋.正压水平过滤过程及其新型装置研究[D].中国矿业大学,2010.
[48]张文祥.基于机器视觉工程机械行走速度的检测研究[D].长安大学,工程机械,2013,硕士.
[49]张希山,张建英,郑玉霞,成剑冰.复杂地区低信噪比地震资料处理方法研究[J].石油地球物理勘探,2002,S1:40-43+221.
[50]黄晓峰.交联聚乙烯电力电缆绝缘老化评估及修复方法研究[D].西南交通大学,电力系统及其自动化,2014,硕士.