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(多图) PON网络中视频业务传送过程中的拉曼串扰

来源:中电网/迈克尔·安威斯?? 克立·李特为 王军摩托罗拉宽带通讯部?? 2006年05月09日 ?? 收藏0

?????? 1、前言?

?????? G.983系列标准描述了一类PON网络,这些网络基于波分双工和时分复用技术[1]。通常人们称这些网络为宽带PON(即BPON),BPON具备数字传输的能力,速率从155Mb/s到1244Mb/s不等。这些网络是第一种被定义为专业数字式的网络,具有两个波长:1310nm用于上行链路,1550nm用于下行链路。

?????? 自从基本的G.983.1系统问世以来,人们越来越明白视频覆盖业务将成为一种颇有价值的业务。由于视频业务从传统意义来说是一种广播业务,因此为PON系统增加一个广播通道就显得非常实用和便利。后来的G.983.3标准决定使用WDM技术[2],国际电信联盟(ITU)公布的G.986.3建议提出了通过波长分配提高服务能力的宽带接入系统(参看图1)。这个建议指定1490nm波长用于下行的语音和数据信号,1550nm波长用于下行的视频信号,1310nm用

于上行的语音和数据信号。下行数字发射波长范围一般是很窄的,从最初的100nm宽变成更小的20nm宽,中心波长为1490nm,而上行波长范围依然在以1310 nm为中心的100nm区域内。

?????? 新的波长分配方案提出了一对被称为“增加带宽”的应用,包括密集波分复用(DWDM)点对点覆盖业务,以及一种广播视频覆盖业务。利用波长来完成所承载视频业务的传播,然而,这种标准(G.983.3)并没有规定精确的波长、功率电平以及信号模式。因此,这等于说由系统供应商来定义视频业务传送时的信号参数。

????????????????????????? 宽带接入系统框架图

?????? 综合各方面因素的考虑,波长分配方案是最好的。许多网络设备和器件制造商已经接受了ITU的G.983.3建议。因此,今天许多光纤网络运营商都正在安装这种系统,这些系统由光线路终端(OLT)、光网络终端(ONT)、WDM耦合器和1×N分波器组成(图1)。

?????? G.983.3方案中的“增加带宽”处于EDFA从1530nm到1560nm通带区域内,这就允许使用廉价的放大器来覆盖波长,这对视频传输的场合而言就显得尤为重要。不仅如此,G.983.3标准也可以在B-PON下行波长和覆盖波长之间形成一条很宽的保护波段,从而使滤波隔离地更容易些。

?????? 无论如何,任何波长分配计划都会在150nm范围内放置2个下行波长,这样互相之间就产生了拉曼效应。作为G.983.3系统里的一个事实,我们将分析这种效应对PON系统的实际影响到底如何?

?????? 2、理论

?????? G.983.3系统中的情形是这样的:数字信号(1490nm波长,功率大约为0 dBm)扮演着模拟视频信号波长(C波段波长,功率大约为17 dBm)的拉曼泵浦的角色。这种效应已经由Phillips [3]用公式表示出来。其关键结果串扰率(CCR)由公式一表示。由于拉曼效应具有低通(low-pass)特性,因此越低的视频通道性能降级地就越厉害。

????? 公式

?????? 从表一我们可以看到详细参数定义。起源于一个NRZ信号光谱的数字信号有效调制指数mint表示为:

?????? 公式

?????? 应该要说明的是公式2是近似的表述,而不是完全相同的表述。在这里,公式2发现调制指数mint通过一个 因子被夸大,因此也就过高地估计(overestimates)了CCR数值(达到5dB)。这可以通过计算总的数字信号功率来证实上述推断。我们也因此证明我们的公式2是正确的,在以下的计算里我们将采用这个公式。表一提供了所有使用过的参数值。


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PON? 拉曼串扰? 网络? 视频?

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