彈性光網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸關(guān)鍵技術(shù)
《彈性光網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸關(guān)鍵技術(shù)》討論了單載波偏振復(fù)用-彈性光網(wǎng)絡(luò)(PDM-EON)光發(fā)射機的工作原理及數(shù)字信號處理(DSP)預(yù)均衡技術(shù),給出了光纖信道的各種線性及非線性損傷模型,闡述了偏振效應(yīng)的基本原理以及用于EON信號相干接收的典型DSP均衡算法,重點介紹了本科研團(tuán)隊在EON系統(tǒng)參數(shù)智能辨識,以及EON損傷聯(lián)合均衡方面的最新科研成果,最后針對EON可靠傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。
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目錄
前言
縮寫名詞表
第1章 緒論 1
1.1 全球數(shù)據(jù)流量需求及變化趨勢 1
1.2 光纖通信傳輸系統(tǒng)的發(fā)展歷程與趨勢 3
1.2.1 光纖通信傳輸系統(tǒng)的發(fā)展歷程 3
1.2.2 光纖通信傳輸系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 6
1.3 彈性光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本概念及關(guān)鍵技術(shù) 8
1.3.1 EON的基本概念 8
1.3.2 EON的研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù).10
1.4 彈性光網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸?shù)膰鴥?nèi)外研究現(xiàn)狀 11
1.4.1 參數(shù)辨識的研究現(xiàn)狀 12
1.4.2 損傷均衡的研究現(xiàn)狀 14
1.5 本書的章節(jié)結(jié)構(gòu) 16
參考文獻(xiàn) 17
第 2 章 彈性光網(wǎng)絡(luò)相干光纖通信系統(tǒng) 31
2.1 相干光傳輸系統(tǒng) 31
2.2 單載波PDM-EON光發(fā)射機及DSP預(yù)均衡 33
2.2.1 RF信號產(chǎn)生單元 33
2.2.2 光路單元 41
2.3 OFDM-EON光發(fā)射機 48
2.3.1 OFDM調(diào)制的基本原理 48
2.3.2 OFDM-EON的光發(fā)射機結(jié)構(gòu) 48
2.4 光纖信道傳輸模型 50
2.5 光纖信道損傷 51
2.5.1 損耗及光信噪比 51
2.5.2 色度色散 52
2.5.3 非線性效應(yīng) 53
2.6 PDM-EON信號的相干接收 54
2.6.1 相干光接收前端 55
2.6.2 DSP處理單元 57
2.7 本章小結(jié) 57
參考文獻(xiàn) 57
第 3 章 偏振效應(yīng)及彈性光網(wǎng)絡(luò)信號的相干接收 61
3.1 偏振效應(yīng) 61
3.1.1 偏振光的數(shù)學(xué)表示 61
3.1.2 RSOP的數(shù)學(xué)模型 66
3.1.3 偏振控制器模型 67
3.1.4 偏振相關(guān)損耗 69
3.1.5 偏振模色散 71
3.2 單載波彈性光網(wǎng)絡(luò)信號的相干接收 74
3.2.1 正交化與歸一化 75
3.2.2 色度色散補償 76
3.2.3 Kerr非線性效應(yīng)補償 78
3.2.4 偏振解復(fù)用 80
3.2.5 載波頻偏估計 85
3.2.6 載波相位恢復(fù) 86
3.2.7 實驗驗證 88
3.3 OFDM-EON信號的相干接收 90
3.3.1 符號同步及頻偏估計 90
3.3.2 偏振解復(fù)用 92
3.3.3 信道均衡及子載波相位恢復(fù) 92
3.3.4 仿真驗證 94
3.4 本章小結(jié) 94
參考文獻(xiàn) 95
第4章 彈性光網(wǎng)絡(luò)參數(shù)智能辨識技術(shù) 98
4.1 研究背景 98
4.2 OFDM-EON帶寬盲辨識技術(shù) 101
4.2.1 帶寬辨識原理 102
4.2.2 參數(shù)影響分析 107
4.2.3 仿真及實驗驗證 109
4.2.4 結(jié)論 114
4.3 OFDM-EON系統(tǒng)的子載波數(shù)量盲辨識技術(shù) 114
4.3.1 OFDM-EON系統(tǒng)子載波數(shù)量盲辨識原理 115
4.3.2 仿真與實驗結(jié)果 120
4.3.3 結(jié)論 125
4.4 OFDM-EON系統(tǒng)的子載波調(diào)制格式盲辨識技術(shù) 125
4.4.1 基于模均方值的調(diào)制格式辨識 125
4.4.2 基于BPSK訓(xùn)練符號的調(diào)制格式辨識 134
4.5 本章小結(jié) 137
參考文獻(xiàn) 138
第 5 章 基于EKF的彈性光網(wǎng)絡(luò)損傷聯(lián)合均衡技術(shù) 141
5.1 研究背景 142
5.1.1 EON偏振損傷的相關(guān)研究背景 142
5.1.2 CFO估計及 CPN 恢復(fù)的相關(guān)研究背景 144
5.2 EKF參數(shù)估計原理 145
5.2.1 EKF理論的基本概念 146
5.2.2 EKF的工作原理 146
5.3 偏振損傷聯(lián)合均衡及相位噪聲恢復(fù)方案 148
5.3.1 基于EKF的偏振損傷聯(lián)合均衡及相位噪聲恢復(fù)方案 148
5.3.2 仿真系統(tǒng)配置 153
5.3.3 仿真結(jié)果 154
5.3.4 結(jié)論 160
5.4 RSOP、一階及二階PMD偏振損傷聯(lián)合均衡技術(shù) 161
5.4.1 基于EKF的RSOP及PMD偏振損傷聯(lián)合均衡原理 162
5.4.2 基于EKF的未知參數(shù)更新 165
5.4.3 實驗驗證 166
5.4.4 結(jié)論 174
5.5 載波損傷均衡技術(shù) 175
5.5.1 基于EKF的CFO估計及CPN恢復(fù)方案 176
5.5.2 仿真系統(tǒng)設(shè)置 178
5.5.3 載波損傷均衡結(jié)果 179
5.5.4 結(jié)論 184
5.6 三階段線性動態(tài)損傷一體化均衡方案 184
5.6.1 基于EKF的三階段線性動態(tài)損傷一體化均衡方案 185
5.6.2 仿真驗證 188
5.6.3 結(jié)論 192
5.7 本章小結(jié) 192
參考文獻(xiàn) 193
第 6 章 彈性光網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢 198
6.1 彈性光網(wǎng)絡(luò)光性能監(jiān)測技術(shù)展望 199
6.2 EON 參數(shù)辨識技術(shù)展望 202
6.3 EON 偏振損傷均衡技術(shù)展望 206
6.4 本章小結(jié) 207
參考文獻(xiàn) 208