智能光網(wǎng)絡物理層非線性損傷感知研究.pdf

1、隨著光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量和傳輸速率的不斷升級，光纖的非線性效應已經(jīng)成為制約系統(tǒng)性能的重要因素。非線性問題也已經(jīng)成為光纖通信系統(tǒng)設計中需要考慮的重要方面。另外，智能光網(wǎng)絡的發(fā)展也不斷的要求光纖通信網(wǎng)絡具有對通信鏈路的自動控制管理功能，實現(xiàn)通信鏈路的智能連接。當突發(fā)業(yè)務引起路由發(fā)生變化時，需要及時獲得信道的傳輸狀態(tài)，以此為依據(jù)，建立連接。但是，對于光纖信道的監(jiān)控，并不完善，尤其是針對光纖的非線性效應的監(jiān)測和調(diào)節(jié)并沒有實現(xiàn)。因此，在深入研究

2、國內(nèi)外文獻的基礎上，將非線性相移作為光纖非線性效應對信道影響的參數(shù)，該非線性相移將多個不同的非線性效應整合成一個整體，綜合了光纖非線性特性作用于光纖的各種影響。并提出了非線性相移的感知模型，利用該模型，可以動態(tài)的獲得光纖信道中非線性效應對傳輸信道造成的不利影響，根據(jù)要求的誤碼率BER(BitErrorRate)就可以調(diào)節(jié)發(fā)射功率，傳輸速率，使信道的傳輸質(zhì)量滿足上層業(yè)務的服務質(zhì)量QoS(QualityofService)需求。
　　

3、 主要完成的工作和創(chuàng)新之處如下:
　　 (1)深入分析物理層信道中非線性效應產(chǎn)生機理和主要非線性效應。分析了非線性效應的產(chǎn)生機理并深入分析了非線性效應:自相位調(diào)制(SPM，Self-PhaseModulation)，交叉相位調(diào)制(XPM，Cross-phaseModulation)，四波混頻(FWM，F(xiàn)our-WaveMixing)，受激布里淵散射(SBS，StimulatedBrillouinScattering)，受激拉曼

4、散射(SRS，StimulatedRamanScattering)對物理層信道傳輸性能的影響。這幾個參數(shù)較全面的涵蓋了物理層信道的非線性損傷。
　　 (2)建立了物理層信道非線性損傷的感知模型。通過分析各種非線性效應對傳輸質(zhì)量的影響和實驗仿真分析，建立了非線性相移（(φ)NL）感知模型，該模型綜合了光纖信道中主要的幾種非線性效應引起的物理層光信道損傷。
　　 (3)建立了非線性相移感知模型參數(shù)的監(jiān)測方案。根據(jù)非線性相移感

5、知模型參數(shù)的特點，建立了對應的參數(shù)監(jiān)測方案。通過所設計的監(jiān)測方案，可以動態(tài)地觀察各個非線性效應對系統(tǒng)造成的影響的程度，并根據(jù)這種影響，去確定非線性相移感知模型的參數(shù)。
　　 (4)建立了非線性相移與信道傳輸質(zhì)量的關聯(lián)映射。為了衡量非線性相移（(φ)NL）對通信信道進而對整個WDM系統(tǒng)性能造成的影響的程度，建立了以Q因子為媒介的非線性相移（(φ)NL）與系統(tǒng)性能的映射關系，最終可以通過系統(tǒng)的誤碼率去觀察非線性相移（(φ)NL）對系

6、統(tǒng)性能的影響程度。
　　 (5)對所設計模型在不同的系統(tǒng)條件下，進行了非線性相移與WDM系統(tǒng)性能關系的仿真分析。研究在不同的光纖注入光功率下，非線性相移對系統(tǒng)性能造成的影響并調(diào)整傳輸速率，觀察WDM在不同傳輸速率下信道傳輸性能的變化，得到在不同傳輸速率下，系統(tǒng)傳輸性能發(fā)生惡化時，非線性相移的臨界值。為了適應DWDM中更多的信道復用，和更高的信道速率，分別對16*40Gbit/s，16*100Gbit/s，32*40Gbit/s的