带间与带内串扰的理论分析与实验研究

在波分复用(WDM)系统中不同信道之间的串扰将恶化每路信号的消光比,而多波长光交叉连接网络中还会出现带内串扰的情况,它所产生的拍频噪声对系统的影响远大于带间串扰。从不同的角度分析了这两种串扰,理论分析的结果与实验现象吻合良好。     

WDM网络中波长转换的理论研究

波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)网络由于具有超大容量传输、节省光纤资源、平滑升级扩容等优点,因此被认为是未来骨干网的发展方向。波长资源是影响WDM网络性能的主要因素,而波长转换算法是解决网络资源合理配置和提高网络运行效率的重要途径,所以研究波长转换问题具有十分重要的意义。本文首先简要介绍了WDM网络的发展情况和研究波长转换算法的重要意义,接着总结前人在波长转换算法上的研究成果,然后结合前人理论成果,提出关于波长转换问题的两条定理并给出详细证明,最后对全文进行总结并确定下一步研究方向。     

WDM光网络非相干串扰实验研究

在WDM光网络系统中,节点如OXC和OADM采用的光器件其非理想性积累构成系统串扰问题。本文提出了WDM光网络系统中串扰问题分析的一般数学模型,根据模型分析比较了WDM光网络中相干串扰和非相干串扰的区别。实验研究了不同非相干串扰代价条件下,对应WDM光网络系统的功率代价。对应1dB功率代价下,实验得出WDM光网络对应非相干串扰代价容限小于－20.8dB的结果。实验结果对于WDM光网络组网规划有一定的参考意义。     

WDM全光网OXC节点串扰效应分析(待续)

光交叉连接器件(OXC)是实现WDM全光网络的关键器件,但由于其自身的链路和信号相互作用,会产生严重的串扰问题,从而限制了OXC性能的充分发挥.我们通过理论推导、数值计算和统计分析等方法对典型的OXC拓扑结构中的串扰进行了详细的定性和定量分析,并对OXC的扩展性和级联性进行了讨论.     

WDM动态光学交叉互连中同源串扰的研究

研究了在波分复用（ＷＤＭ）全光网中,串扰对动态路由光交叉互连（ＯＸＣ）性能的影响。理论分析指出,在动态路由的ＯＸＣ中,由于信号光泄漏后经过不同的光路而造成的同源串扰对系统性能的影响要比其他类型的串扰影响大。还提出了一种新的解决方案。理论计算表明,这种优化后的ＯＸＣ结构能够有效地减小同源串扰的影响,从而以很小的硬件成本提高ＯＸＣ的性能。     

WDM全光网

ＷＤＭ全光网是随着人们对通信业务量和业务多要必需求的增加而出现的一种新的网络技术。由于采用波长路由方式和全光交换技术,ＷＤ嵛光网克服了“电子瓶颈”,人有对信号透明片且有现有通信网络兼容等优点,本文介绍了ＷＤ嵛光网的技术资源、性能特点、关键单元技术、以及国内外发展的现状。     

WDM光网络中OXC结构对带内串扰积累的影响

串扰是波分复用(WDM)光网络中光交叉连接(OXC)投入实用的最大障碍。理论分析了基于扩展Benes(DB)结构和改进扩展Benes(GMDB)结构的3种典型OXC节点结构中的带内串扰,并数值模拟了基于两种结构的OXC节点中带内串扰的积累特性。结果表明,基于DB结构和GMDB结构的OXC节点可以完全消除低于二阶的各类串扰。发现基于GMDB结构的OXC节点能大大减少带内串扰的积累,与基于DB结构的OXC节点相比,基于GMDB结构的OXC节点对光开关串扰系数的要求放宽了5dB,说明OXC节点结构的选择对消除串扰尤为重要。     

WDM光网络的光路传输质量估计算法

在波长路由WDM光网中,信号在路由与波长分配算法(RWA)选定的光路上传输．传输过程中引入的各种串扰和噪声使信号的传输质量受到损伤,信号质量不断下降,目的结点无法正确有效地接收光信号。通过定义合理的结点和传输链路模型．提出了一种考虑线性传输损伤的比特错误率估算方法．在光路建立之前预先估计WDM网络中将要建立光路的传输质量,以此作为网络优化设计过程中RWA算法选路的依据。通过网络仿真和实验验证了算法的正确性。     

WDM光网络相干串扰实验研究

同频串扰可以分为同源串扰和非同源串扰 ,文中分析了 WDM光网络系统相干串扰的起源与特征 ,设计并模拟实验研究了不同相干串扰代价下 ,WDM光网络系统的功率代价。对应 1 d B功率代价下 ,WDM光网络系统对应相干串扰代价容限小于 - 1 9.7d B,对于 WDM系统实用化组网具有一定参考价值     

波分复用环网中带内串扰的精确分析

分析了波分复用 (WDM)全光通信环网中的串扰起因 ,指出单纤 WDM环网中的串扰分析可以简化为单一串扰源的情况。接着从接收机检测光电流的概率分布函数出发 ,给出了单一串扰源的精确误码率表达式 ,串扰功率代价的分析结果与实验测量非常吻合。     

波分复用环网中带内串扰的分析与实验论证

本文分析了波分复用（ＷＤＭ）全光通信环网中串扰起因,指出ＷＤＭ环网中的串扰分析可以简化单一串扰源的情况。从接收机检测光电流的概率分布函数出发,给出了一单串扰源的精确误码率表达式,串扰功率代价的分析结果与论证实验的测量非常吻合。     

An evaluation of distributed wavelength provisioning in WDM optical networks with sparse wavelength conversion

Distributed wavelength provisioning is becoming one of the most important technologies for supporting next-generation optical networks. This paper describes the evaluation of the performance of distributed wavelength provisioning in wavelength-division-multiplexing (WDM) optical networks with sparse wavelength conversion (i.e., where wavelength conversion is available at only a subset of network nodes). Using the well-known destination-initiated reservation method as a case study, a highly accurate analytical model supported by comprehensive simulation validation is proposed. Both analytical and simulation results show that, in optical networks with distributed wavelength provisioning, sparse wavelength conversion still helps to significantly lower the connection-blocking probabilities. However, unlike that in centralized wavelength provisioning, sparse wavelength conversion may not easily achieve nearly the same performance as that of full wavelength conversion, especially under light traffic loads. This paper evaluates how the potential contribution of sparse wavelength conversion depends on different factors, such as the number of wavelength converters, the number of wavelength channels per fiber, the burstiness of traffic loads, and the network size, and discusses the influence of the signaling scheme.     

WDM网络中确定波长变换器位置与数目的启发式算法

该文首次研究了波分复用(Wavelength Division Multiplex,WDM)网络中如何在最佳节点中确定波长变换器数目的算法,设计了3种启发式算法,通过在NSFNET(the U.S.NationalScience Foundation backbone NETwork,美国科学基金会骨干网络),ARPANBT(the AdvancedResearch Projects Agency NETwork,美国高级研究规划局网络),CERNET(China Educationand Research NETwork,中国教育科研网络)上的仿真,比较了3种算法的性能差异,得出算法1的性能最优,且复杂度最低。另外,通过比较在部分节点以及全部节点中运用算法1确定波长变换器的数目,得出:在WDM网络中,在部分节点中装配有限的波长变换器也可以达到全部节点中装备波长变换器的性能,并且还可以降低光交叉连接设备(Optical Cross-Connects,OXC)的成本,减少复杂的控制。     

OCDM/WDM多跳光网络及其端到端误码率性能研究

采用码分复用与波分复用相结合的技术可以构成基于波长和码字转换的多跳光网络。只考虑码字转换,首先给出了光码分复用/波分复用多跳光网络的构成方法和码字转换器的一般结构,然后分析了网络中端到端的误码率性能。计算结果表明:码字转换次数的增加对端到端误码率的影响较小;当接收端的干扰信道数小于前一码字转换阶段的干扰信道数时,端到端误码率与判决阈值的关系曲线在最小值附近出现一近水平区间。     

A novel online wavelength assignment algorithm in wavelength-convertible multi-granular optical networks

As industrial technology gets more mature, a single fiber can offer more and more wavelengths. However, it also results in a large amount of switching ports at optical cross-connects (OXCs). Certainly, it is expected that higher and higher complexity is inevitable to control and manage such large OXCs. In this paper, we study the dynamic wavelength assignment problem in waveband switching (WBS) networks composed of multi-granular OXCs (MG-OXCs). Moreover, in order to relax the wavelength continuity constraint on lightpath establishments, each MG-OXC node is equipped with a certain number of converters. To efficiently minimize the extra port consumption and utilize wavelength converters, we proposed an online wavelength assignment algorithm named Least Weighted Configuration Cost (LWCC). For a new request, LWCC first adopts fixed routing and then exploits the layered-graph approach and a new cost function for edge weight assignment to determine adequate wavelength(s). The performance metrics of interest include both blocking performance and converter utilization. Numerical results show that LWCC is superior in waveband grouping and therefore results in significant performance gain in terms of blocking probability.

WDM网络中的一种波长分配算法

本文研究了动态业务下，采用固定选路和备用选路的波分复用光传送网中的波长分配问题，提出了一种波长分配算法-相对最小影响算法。与己朋的利用全网信息分配波长的算法相比，该算法能更精确地描述波长分配对全网状态的影响，使网络资源的充分利用成为可能。计算机仿真表明，该波长分配算法性能较好。     

MQAM和MPSK在Nakagami衰落信道中的BER性能

基于AWGN信道中MQAM和MPSK的BER性能的近似准确分析结果，本文导出并分析了MQAM和MPSK在Nakagami-m衰落信道中采用或不采用MRC分集时的BER性能。分析结果表明，在AWGN信道、瑞利衰落信道甚至莱斯衰落信道下，现有采用或不采用MRC分集的系统性能分析结果均可以作为本文分析结果的特例。     

WDM网络中支持优先级的波长分配算法

本文提出了一种在WDM网络中支持优先级的波长分配算法,通过计算相对容量损失,力图在对较高优先级光路建立请求进行波长分配时,找到对较优先级请求影响最小的波长分配方案,这样,该算法既保证了较高优先级光路建立请求具有较低的阻塞率,同时又对较低优先级请求进行了优化,从而改善了全网的平均阻塞率。文中给出了计算机仿真结果。