2種不同速率下的下行信號(hào)誤碼率（Bit-Error Rate,BER）曲線如圖8所示。在2.5 Gbps傳輸速率下,下行信號(hào)在正常與保護(hù)模式下有著非常近似的傳輸性能。當(dāng)誤碼率在10^-9水平上時(shí),信號(hào)的接收功率需要大約-28.5 dBm。而由保護(hù)模式所產(chǎn)生的額外性能損耗要小于0.3 dBm。而在10 Gbps的傳輸速率下,正常與保護(hù)模式之間的傳輸性能差異擴(kuò)大到了1.2 dBm。而在誤碼率為10^-9情況下,2種模式下行信號(hào)所需要的最小接收功率分別為
-21.4 dBm和-20.2 dBm。

上行信號(hào)的誤碼率曲線如圖9所示。上行信號(hào)在2種方案中的傳輸速率皆為2.5 Gbps。在經(jīng)過120 km長距離傳輸之后,在色散補(bǔ)償光纖的幫助下,上行信號(hào)的最小接收功率僅需-27 dBm。而在不使用色散補(bǔ)償光纖的方案中,所需的最小接收功率為
-25.5 dBm。這其中的1.5 dBm傳輸性能損耗,主要由光纖中的色散所引起。而在這2種傳輸方案中,由于共享保護(hù)機(jī)制所引起的額外性能損耗皆為0.5 dBm。

圖8 下行信號(hào)誤碼率曲線Fig.8 BER curves of downstream signals

圖9 上行信號(hào)誤碼率曲線Fig.9 BER curves of upstream signals

圖10 廣播信號(hào)的傳輸性能Fig.10 BER curves of broadcasting signals

廣播信號(hào)的傳輸性能如圖10所示。對(duì)于
2.5 Gbps傳輸方案而言,在10^-9的誤碼率水平上,信號(hào)所需要的最小接收功率在正常模式下為-28.7 dBm,而在保護(hù)模式下,則為-28.3 dBm。在2種模式間,有著0.4 dBm的額外性能損耗。而對(duì)于10 Gbps傳輸速率方案,在10^-9的誤碼率水平上時(shí),2種模式下的最小接收功率基本相同,皆為-22.5 dBm,也就是說,對(duì)于10 Gbps速率方案而言,共享保護(hù)模式對(duì)于廣播信號(hào)基本沒有影響。

 3 結(jié)語

本文提出了一個(gè)長距離傳輸波分復(fù)用光接入網(wǎng),RN節(jié)點(diǎn)通過全新設(shè)計(jì)可以為網(wǎng)絡(luò)中所有上行信號(hào)提供光源并且對(duì)廣播信號(hào)進(jìn)行光電光的轉(zhuǎn)換。同時(shí),通過配置RN處的EDFA增益,網(wǎng)絡(luò)的傳輸規(guī)模可以擴(kuò)展至120 km以上。不同于傳統(tǒng)的接入網(wǎng),該網(wǎng)絡(luò)的超長傳輸距離特性適應(yīng)廣大農(nóng)村地區(qū)用戶分布散、相隔距離遠(yuǎn)的特點(diǎn),可以作為通信與電力接入網(wǎng)在廣大農(nóng)村地區(qū)的升級(jí)選擇方案。網(wǎng)絡(luò)具有瑞麗后向噪聲抑制與共享上行光源的特點(diǎn),不僅可以實(shí)現(xiàn)廣播業(yè)務(wù)的傳輸,還能夠?qū)π盘?hào)光纖進(jìn)行共享保護(hù)。通過仿真驗(yàn)證,網(wǎng)絡(luò)在2.5 Gbps和10 Gbps速率下皆可提供良好的傳輸性能。上述特點(diǎn)表明該網(wǎng)絡(luò)可以滿足配網(wǎng)自動(dòng)化提出的覆蓋面廣、傳輸帶寬大、傳輸時(shí)延低、網(wǎng)絡(luò)可靠性高的要求,且不受電路線路周邊強(qiáng)電磁干擾的影響,為建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)打好基礎(chǔ)。

(編輯:張欽芝)

參考文獻(xiàn)

[1] FENG C, GAN C Q, GAO Z Y, et al.A scalable long-reach wavelength-division multiplexing access network sharing both fiber protection and broadcasting services[J]. Fiber and Integrated Optics, 2014, 33(4): 267-278.

[2] 馮晨. 大規(guī)模光接入網(wǎng)架構(gòu)及其多業(yè)務(wù)承載功能研究[D]. 上海: 上海大學(xué), 2016.

[3] SALIOU F, CHANCLOU P, LAURENT F, et al.Reach extension strategies for passive optical networks[J]. Journal of Optical Communications and Networking, 2009, 1(4): 51-60.

[4] CHEN C, ZHANG C F, ZHANG Q F, et al.A scalable metro-access integrated network system with reconfigurable WDM central ring and high-quality OFDMA access trees[C]// The Proceeding of Communications and Photonics Conference, 2012.

[5] HUANG Y S, CHANG C H, LIN W Y, et al.10 Gb/s bidirectional long reach WDM-PON with dispersion compensating raman/EDFA hybrid amplifier and colorless ONUs[C]// The Proceeding of Optoelectronics andCommunications Conference, 2010.

[6] KANG B W, KIM C H.An amplified WDM-PON using broadband light source seeded optical sources and a novel bidirectional reach extender[J]. Journal of the Optical Society of Korea, 2011, 15(3): 222-226.

[7] DENG L, ZHANG M M, LIU D M, et al.OFDMA-based LAN emulation in long-reach hybrid PON system[J]. Optics Communications, 2011, 284(3): 740-746.

[8] URBAN P J, KOONEN A M J, KHOE G D, et al. Rayleigh backscattering-suppression in a WDM access network employing a reflective semiconductor optical amplifier[C]// The Proceeding of IEEE/LEOS Symposium,2007.

[9] YEH C H, CHOW C W, HUANG S P, et al.Ring-based WDM access network providing both rayleigh backscattering noise mitigation and fiber-fault protection[J]. Journal of Lightwave Technology, 2012, 30(20): 3211-3218.

[10] YEH C H, CHOW C W, CHEN H Y.Simple colorless WDM-PON with rayleigh backscattering noise circumvention employing m-QAM OFDM downstream and remodulated OOK upstream signals[J]. Journal of Lightwave Technology, 2012, 30(13): 2151-2155.

[11] CHOW C W, YEH C H, XU L, et al.Rayleigh backscattering mitigation using wavelength splitting for heterogeneous optical wired and wireless access[J]. Photonics Technology Letters, 2010, 22(17): 1294-1296.

[12] WANG C H, CHOW C W, YEH C, et al.Rayleigh noise mitigation using single-sideband modulation generated by a dual-parallel MZM for carrier distributed PON[J]. Photonics Technology Letters, 2010, 22(11): 820-822.

[13] AFRIDI M I, ZHANG J, ZHAO Y L, et al.Single fiber colorless symmetric WDM-PON architecture using time interleaved remodulation technique for mitigating rayleigh backscattering resilience[J]. Optoelectronics Letters, 2013, 9(1): 38-41.

[14] LIN S C, LEE S L, LIN H H, et al.Cross-seeding schemes for WDM-based next-generation optical access networks[J]. Journal of Lightwave Technology, 2011, 29(24): 3727-3736.

[15] LIN S C, CHUANG M H, LEE S L, et al.Shared-seeding scheme for integrated services in WDM-PON access networks[C]// Proceedings of Photonics Conference(PHO), 2011.