WDM光网络串扰特性分析与实验研究

提出了WDM光网络系统串扰分析统一的数学模型,分析比较了WDM光网络系统各种串扰的起源与特征,实验研究了不同的非相干串扰代价下,WDM光网络系统的功率代价.对应1dB功率代价下,得出WDM光网络系统对应非相干串扰代价容限小于-20dB的结果.     

串扰对密集波分复用网络扩展性的影响

串扰是限制密集波分复用网络扩展的一个重要因素。理论分析了三种典型光交叉连接中的串扰。结果表明基于扩展贝奈斯光交换结构的光交叉连接可以完全消除低于二阶的各类串扰,同时,若将可调谐的窄带滤波器引入到结构2中可以消除低于三阶的各类串扰。用数值模拟的方法分析了带内串扰对强度调制直接检测网络扩展性的影响。结果表明,基于扩展贝奈斯光交换结构的光交叉连接对器件串扰系数的要求得到了很大的放宽,用它来组建的密集波分复用网络具有很好的扩展性。串扰多是由构成光交换节点中各种器件的非理想性造成的,通过分析得出器件中产生的串扰可以从系统中得到很好的解决。     

多波长光交叉连接节点中的串扰研究

密集波分复用技术(DWDM)在提供传输能力的同时,还具有无可比拟的联网优势.光交叉连接(OXC)是其中的关键技术.由于OXC可对光波长进行全光的交叉连接,极大的提高了系统的容量.但由于在光链路上没有电的再生,使得噪音在光信道上积累起来,尤其是引入无法消除的同频串扰对系统造成了严重的影响.本文从全光通信网络(AON)的几种节点结构出发,讨论了信道的串扰机制,并对如何优化OXC节点结构进行了研究.     

基于扩展Benes结构的光交叉连接节点中串扰积累特性分析

无论是光路交换还是光突发交换,都离不开有光开关矩阵组成的光交叉连接节点(OXC).OXC节点是组建波分复用光网络的基本单元,OXC节点引入的串扰成为限制其投入实用的主要原因.理论分析了基于扩展Benes(DB)结构和改进扩展Benes(GMDB)结构的三种典型OXC结构中的带内串扰,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.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,发现基于GMDB结构的OXC节点能大大降低串扰引起的功率代价,实验测量了8×8DB结构和GMDB结构中串扰的影响,实验结果证实了GMDB结构的低串扰特点.同时与基于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5 dB,大大降低了对光开关隔离度的要求.     

4×4自由空间光开关结构及其矩阵分析

光开关是全光通信网络中的一种重要的光无源器件。提出了一种4×4自由空间光开关的结构设计方法,并进行了矩阵理论分析。该4×4光开关具有新颖的光模块化结构,该光开关结构仅由偏振分束组合棱镜,λ／4波片,λ／2波片,直角棱镜,全反镜和偏振光调制器组成,对光开关的控制与输入光束的偏振态无关。所有的输出端口可以和输入端口无阻塞地互连交换。这种新型的光开关结构具有光学元件少,结构紧凑,模块化,与偏振无关的特点。基于4×4光开关的矩阵分析得到了路由控制表,为4×4光开关从任意输人端口到任意输出端口的路由控制状态提供了理论分析手段,从而可以方便地实现无阻塞地光交换开关矩阵的路由控制功能。     

WDM网中同频串扰的研究

串扰是波分复用(WDM)光网络中限制光交叉连接(OXC)节点容量的一个重要因素.本文分析了相干和非相干串扰对通过OXC节点的光信号的影响,给出了固定和最佳判决门限两种情况下的光功率恶化,并进行了仿真计算.结果表明相干串扰对系统的影响很大.与固定判决相比,采用最佳判决可以降低串扰影响.串扰引起的光功率恶化主要取决于复用波数M,而与输入光纤数N关系不大.为了减小串扰对网络的限制,可以在OXC节点内使用滤波器.     

级联光交叉连接和光分插复用系统串扰研究

分析了光网络节点串扰产生的原因以及级联光交叉连接(OXC)和光分插复用(OADM)系统的串扰,对级联系统进行模拟,计算并分析了光开关隔离度、上路信号的功率差对系统误码率的影响,得出了光开关隔离度是产生串扰的主要原因、在光开关前进行功率均衡有利于提高系统误码性能等结论.     

光网络节点设备信噪比恶化的测量

从理论与实验两方面分析了光网络节点设备光信噪比（OSNR）恶化量的测量,导出了单节点设备输出,输入侧光信噪比之差的公式。理论分析表明：节点设备输出,输入侧光信噪比之差值在一般测试条件下不能反映节点设备对光信号的影响,能作为节点设备光信噪比的恶化量来衡量设备对光信号的影响;为使测量结果能反映光节点参数对光信号的综合影响,测试系统应当满足文中给出的增益条件C＝1。实验结果支持了理论分析,实验结果表明,对于C＝1时光信噪比恶化量为4.5dB的光点设备,当C从3变化与0.16时,其输入、输出侧光信噪比之差从1．8dB变化到11．3dB.     

光交叉连接节点的功能结构

光交叉连接(OXC)是未来波分复用光传送网实现交换与选路功能的核心部件.目前,OXC节点的物理结构得到深入研究,已经提出了一些采用不同光子器件的OXC实现方案.本文从描述光交叉连接功能的角度出发,给出一种分析OXC节点功能结构的模型,并比较各种OXC方案在功能结构上的差异。     

波分复用全光网中不同调制方式的带内串扰代价比较

报道了采用直接调制和外调制激光源２．５Ｇｂ／ｓ光纤通信系统的带内串扰功率代价实验比较,结果与理论分析非常吻合,在相同串扰水平情况下,直接调制的功能代价小于外调制的功率代价。     

Analysis of the Crosstalk in WDM Systems Caused by Cross-phase Modulation in Erbium-doped Fiber Amplifiers

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｃｒｏｓｓ ｐｈａｓｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ (ＸＰＭ )ｈａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ(ＷＤＭ )ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ[1,2 ] .ＩｔｃａｕｓｅｓｃｒｏｓｓｔａｌｋｂｅｔｗｅｅｎｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇｃｈａｎｎｅｌｓｉｎＷＤＭｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｉｓｂｅｌｉｅｖｅｄｔｏｂｅａｓｉｇｎ…     

IP/WDM网络的集成服务质量(QoS)控制方法

对IP/WDM网络的集成服务质量（QoS）控制技术问题做了研究, 给出了基于通用多协议标记交换（GMPLS）技术的业务差分处理模型, 设计了新的业务分类、光路分类以及层间映射/疏导/重构策略, 给出了具体的映射技术方案. 本方法具有三大特点：1）光电集成的差分服务模型; 2）多粒度多优先级业务的自适应资源管理机制; 3）支持电信级应用. 该模型较好地折中了多种类型业务的QoS控制复杂性和有效性, 具有较强的实用性和可扩展性, 能够解决光因特网络中支持多媒体业务传送的QoS问题.     

光纤传输系统中互相位调制和受激拉曼散射串扰噪声的比较研究Ⅰ--单级传输系统

在密集波分复用强度调制直接检测光纤系统中 ,导出了包含互相位调制和受激拉曼散射共同作用的强度/相位矩阵表达式。在计算强度噪声谱的基础上 ,研究了互相位调制和受激拉曼散射的相互耦合并用于密集波分复用系统的噪声分析。分析表明 ,受激拉曼散射主要引入低频串扰噪声 ,而互相位调制主要引入高频串扰噪声。相邻较近信道引入的串扰噪声主要来源于互相位调制 ,相邻较远信道引入的串扰噪声主要来源于受激拉曼散射。在单级传输 (无色散补偿 )系统中 ,系统性能一般首先受到互相位调制的限制     

基于蚁群优化的IP over WDM光网络动态生存性映射算法

随着光网络规模的不断扩大以及网络体系结构的扁平化过程加速,网络传输的可靠性和实时性以及生存性路面算法本身面临新的挑战.本文在单点割集的松弛生存性约束条件下,结合动态业务下的IP over WDM光网络的特点,借助蚁群优化算法的强鲁棒性和记忆能力,通过改变与调整蚁群优化算法结构中的信息素结构与其更新机制,在动态路由选择过程中,引入网络可生存性约束信息改进路由选择概率计算机制,来实现IP over WDM光网络动态生存性映射的路由策略.与其他同类算法相比,该算法不再存储网络备用路由集和物理拓扑自身庞大的割集关系,在保证网络生存性效果的前提下,通过割集松弛条件有效降低了计算的时间复杂度,提高算法收敛速度,适应网络实时性要求.仿真结果表明:与传统最短路算法比较,该算法能有效提高动态光网络的可生存性映射性能和网络的资源利用效率,并降低业务阻塞率.     

利用色散管理抑制半导体光放大器引起的信道间串扰

理论研究了半导体光放大器增益饱和效应引起的信道间串扰,数值模拟了多路信道复用时系统的误码率随复用信道数和光功率的变化情况,发现随着复用信道数的增加,半导体光放大器增益饱和引起的信道间串扰越来越严重.对利用色散管理技术抑制半导体光放大器引起的信道间串扰进行了实验研究,实验验证了信号色散补偿之前用半导体光放大器放大可以抑制半导体光放大器引起的信道间串扰.结果表明,采用先放大后色散补偿这种新的色散补偿方案,可以有效抑制半导体光放大器引起的信道间串扰.     

Modeling of 2.5 Gbps-intersatellite link (ISL) in inter-satellite optical wireless communication (IsOWC) system

Free-space optics (FSO) has the combined features of most dominated telecommunication technologies: wireless and fiber optics. Many of the aspects of FSO are related to fiber optics with an important difference of transmission medium which is air/free space rather than the glass of the fiber-optic cable. Inter-satellite optical wireless communication systems (IsOWC), one of the important applications of FSO/WSO technology, will be deployed in space in the near future as such systems provide a high bandwidth, small size, light weight, low power and low cost alternative to present microwave satellite systems. In this paper, we have designed a model of IsOWC system using OPTI-SYSTEM™ simulator to establish an inter-satellite link (ISL) between two satellites estranged by a distance of 1000 km at data rate of 2.5 Gbps which is not reported in previous investigated works.     

Algorithm for Scheduling Variable-Length Messages in WDM Networks

In this paper, we develop and analyze a simple algorithm for scheduling variable length messages in WDM networks with a passive star coupler. We base our schemes on a star topology with centralized control and use a scheduling algorithm similar to the process management in UNIX system. Every node and message have a scheduling priority associated with them. By comparing our algorithm with random select algorithm, we find that significant improvement in performance can be achieved with very little extra cost.