由于不同线路调制码型的光信号在色散容限、SPM(自相位调制)、XPM(交叉相位调制)等非线性的容纳能力、频谱利用率等方面各有特点,对于超宽频带的超长距离WDM传输系统,NRZ、RZ等码型都有自己的特色。 e2Pcm_Ahv*
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信号调制格式是大容量WDM系统传输的一项重要技术。首先,每根光纤可利用的带宽和可达到的谱效率决定着光纤总容量;其次,先进的信号调制格式将提高40Gbit/s传输的色散、非线性和PMD容限,可以提高系统的OSNR,对提升40Gbit/s传输距离大有益处。RZ码的主要缺点是信号频谱宽度相对NRZ码增加,增加调制器使系统变得复杂、成本高。 wU36sCo
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目前有许多种可用的编码格式,主要分为两大类:归零(RZ,return-to-zero)编码和不归零(NRZ,non-return-to-zero)编码。其中RZ编码主要包括RZ(常规RZ码)、CRZ(啁啾RZ码)、CS-RZ(载波抑制RZ)等方式。CRZ码采用了三级调制技术(RZ幅度调制、相位调制和数据调制),其相位调制器在发射端对RZ脉冲的上升沿和下降沿上加入一定的啁啾量,抵抗非线性效应的能力非常优异。此外,CRZ还具有优良的抵抗偏振相关损耗(PDL)和偏振模色散(PMD)的能力,具有更高的传输稳定性。它的缺点是调制技术比较复杂,对三级调制之间的定时和时延要求很高。在CS-RZ码中,相邻码元的电场振幅的符号相反,从而达到降低光谱宽度的目的,在功率较高的情况下,不但增加了色散容限,而且有更强的抵抗SPM和FWM等光纤非线性效应的能力。 05#1w#i
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40Gbit/s的WDM系统由于非线性效应及色散(包括PMD)等变为突出矛盾,采用RZ编码已经被业界认为是解决问题的重要技术,目前部分超长距的10Gbit/s的WDM系统也已采用了RZ编码。 7F7{)L
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RZ编码技术其实并不是新生技术,在海缆通信系统中已得到广泛的研究和应用。而在陆地传输系统中,由于早期的传输距离普遍不是很长,因此没有得到充分的重视。在RZ编码技术中,在40Gbit/s的调制方式的选择上,目前仍没有达成统一定论,但由于RZ编码中的CRZ方式具有脉冲压缩能力、能容忍更高的PMD值、可以缓解信号在光纤中的非线性交互作用等优异特点,正受到越来越多的关注。
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4、动态增益均衡减少传输系统光电转换数目 e]"W!KcD9
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对于超长距离传输,保证整个线路上的增益平坦是非常重要的,增益均衡用于保证线路上各个波长之间的增益平坦,在主光通道的入口可能各个波长之间的功率电平一样,但由于放大器增益平坦度以及各个波长在线路中衰耗不一致,会导致在接收端各个波长之间的功率差异较大,影响正常的接收。目前一种通用的方法是在各个光放站放置增益平坦滤波器,此外通过基于各个通道光谱密度的大小,实施反馈控制,可以动态管理平坦进程。 8^2oWC#U(
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动态增益均衡的优势在于可以增加超长距传输系统的区段数目,可以在级联50个EDFA的情况下,不进行电再生中继;支持动态网络配置,在网络波长数目发生重大差异时不会对OSNR造成损伤;由于输入光功率变化也会造成增益斜度劣化,而通过动态增益均衡,可以代替目前正在使用的可调光衰减器(主要位于发射机一侧)。 DJ k/{Z:
5、动态色散补偿增加光传输的距离 nNV'O(x}
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色散补偿包括色度色散补偿和偏振模色散补偿。 %lhEM}Sm
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关于色散的对策是使用DCF(色散补偿光纤)和啁啾布拉格光栅(C-FBG)。 "Yv_B3p
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DCF是一种宽带器件,能够对各个波长进行补偿,但它单一固定的补偿值不能满足对所有波长色散的精确控制。DCF的插损也是比较大的,约为SMF的两倍。 iN\4gQ!
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C-FBG是指光栅周期延光纤方向逐渐缩短,它可以针对不同波长进行补偿,是很有前景的一种色散补偿方式。 {X+3;&