《40Gb/s/λ WDM-PON調製及相干數字接收機關鍵技術研究》是依託北京郵電大學，由張治國擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：40Gb/s/λ WDM-PON調製及相干數字接收機關鍵技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張治國
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大覆蓋範圍40Gb/s/λ速率WDM-PON是未來光接入技術的重要發展方向。已有40Gb/s光傳輸技術因其結構複雜、固定等不足難以滿足WDM-PON傳輸距離、上行波長靈活可變以及低成本等的需求。利用相干光接收及電域去損傷技術能夠有效提高WDM-PON覆蓋靈活性並降低系統結構複雜性，是40Gb/s WDM-PON的重要傳輸解決方案。本項目主要研究內容包括：(1)研究提出適用於高速WDM-PON的調製碼型及產生方案；(2)研究時鐘同步、色散與噪聲均衡等相互間的影響與制約規律，提出有效補償光纖色散、信道噪聲、非線性效應等對信號損傷的數字處理算法及並行處理機制；(3)建立環回大覆蓋40Gb/s/λ WDM-PON上行光傳輸系統的仿真平台和實驗系統。通過以上理論研究和實驗工作，擬在調製碼型及產生方案、數字去損傷機理、各功能算法相互作用和影響規律、並行處理算法和系統仿真與實驗等方面實現創新和技術突破。
結題摘要
WDM-PON因具有頻寬容量大、可分波長承載業務、支持平滑無縫演進等優點，是下一代PON的最優演進方案之一。隨著接入網頻寬需求的進一步提高，單波長40Gb/s 是WDM-PON系統的重要發展方向。已有40Gb/s光傳輸技術因具有結構複雜、成本高等不足，難以滿足WDM-PON系統要求。研究適用於WDM-PON系統的40Gb/s光傳輸技術是促進40Gb/s/λ WDM-PON發展與套用的關鍵，具有重要的研究價值。本項目主要針對40Gb/s/λ WDM-PON系統中上下行高頻譜效率調製碼型及產生方案、接收機均衡算法及WDM-PON環回系統搭建等展開了研究，主要研究內容及獲得的成果如下. 1. 通過仿真研究改進型雙二進制、Nyquist-16QAM、Nyquist-4PAM、PM-DQPSK等高階調製碼型的頻譜效率、色散容忍性、接收機靈敏度、系統複雜性與成本等關鍵指標並進行綜合對比分析，提出了適用於40Gb/s/λ WDM-PON上行傳輸的EA 調製的改進型雙二進制調製碼型和基於IMDD Nyquist-16QAM、Nyquist-4PAM等簡單、低成本、易集成的下行傳輸方案。 2. 提出時鐘同步、自適應均衡/解復用、載波頻偏估計和相位恢復算法的並行處理機制，降低DSP處理速率。時鐘同步方面，提出一種適用於多種調製格式的反饋式並行全數字時鐘算法。為有效補償傳輸信道等對信號的損傷並降低DSP晶片速率，提出基於間隔樣值並行濾波和利用累積誤差並行更新抽頭係數的自適應並行均衡解復用算法，並採用並行算法來補償頻偏和相偏。為解決時鐘同步與自適應均衡相互的制約關係，基於並行處理的時鐘同步與均衡聯合處理方案，使兩個模組相互配合。仿真結果表明，所提並行處理機制能有效的進行時鐘同步和自適應均衡。 3. 建立了上下行波長重用的單波長40Gbps PM-DQPSK WDM-PON實驗系統和單波長40Gbps Nyquist-16QAM WDM-PON實驗系統，實驗結果顯示該兩種方案可分別實現100km和45km的有效傳輸。 4. 取得了一批原創性的研究成果，包括發表高水平論文30篇，其中SCI檢索論文11篇，EI檢索（含刊源）18篇，申請國家發明專利9項。 項目所取得的原創性的成果能夠帶動40Gb/s WDM-PON光傳送及光接收機相關理論及套用技術的發展。
