智能光網(wǎng)絡(luò)物理層非線性損傷感知研究.pdf

1、隨著光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量和傳輸速率的不斷升級，光纖的非線性效應(yīng)已經(jīng)成為制約系統(tǒng)性能的重要因素。非線性問題也已經(jīng)成為光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要考慮的重要方面。另外，智能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也不斷的要求光纖通信網(wǎng)絡(luò)具有對通信鏈路的自動(dòng)控制管理功能，實(shí)現(xiàn)通信鏈路的智能連接。當(dāng)突發(fā)業(yè)務(wù)引起路由發(fā)生變化時(shí)，需要及時(shí)獲得信道的傳輸狀態(tài)，以此為依據(jù)，建立連接。但是，對于光纖信道的監(jiān)控，并不完善，尤其是針對光纖的非線性效應(yīng)的監(jiān)測和調(diào)節(jié)并沒有實(shí)現(xiàn)。因此，在深入研究

2、國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，將非線性相移作為光纖非線性效應(yīng)對信道影響的參數(shù)，該非線性相移將多個(gè)不同的非線性效應(yīng)整合成一個(gè)整體，綜合了光纖非線性特性作用于光纖的各種影響。并提出了非線性相移的感知模型，利用該模型，可以動(dòng)態(tài)的獲得光纖信道中非線性效應(yīng)對傳輸信道造成的不利影響，根據(jù)要求的誤碼率BER(BitErrorRate)就可以調(diào)節(jié)發(fā)射功率，傳輸速率，使信道的傳輸質(zhì)量滿足上層業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量QoS(QualityofService)需求。
　　

3、 主要完成的工作和創(chuàng)新之處如下:
　　 (1)深入分析物理層信道中非線性效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理和主要非線性效應(yīng)。分析了非線性效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理并深入分析了非線性效應(yīng):自相位調(diào)制(SPM，Self-PhaseModulation)，交叉相位調(diào)制(XPM，Cross-phaseModulation)，四波混頻(FWM，F(xiàn)our-WaveMixing)，受激布里淵散射(SBS，StimulatedBrillouinScattering)，受激拉曼

4、散射(SRS，StimulatedRamanScattering)對物理層信道傳輸性能的影響。這幾個(gè)參數(shù)較全面的涵蓋了物理層信道的非線性損傷。
　　 (2)建立了物理層信道非線性損傷的感知模型。通過分析各種非線性效應(yīng)對傳輸質(zhì)量的影響和實(shí)驗(yàn)仿真分析，建立了非線性相移（(φ)NL）感知模型，該模型綜合了光纖信道中主要的幾種非線性效應(yīng)引起的物理層光信道損傷。
　　 (3)建立了非線性相移感知模型參數(shù)的監(jiān)測方案。根據(jù)非線性相移感

5、知模型參數(shù)的特點(diǎn)，建立了對應(yīng)的參數(shù)監(jiān)測方案。通過所設(shè)計(jì)的監(jiān)測方案，可以動(dòng)態(tài)地觀察各個(gè)非線性效應(yīng)對系統(tǒng)造成的影響的程度，并根據(jù)這種影響，去確定非線性相移感知模型的參數(shù)。
　　 (4)建立了非線性相移與信道傳輸質(zhì)量的關(guān)聯(lián)映射。為了衡量非線性相移（(φ)NL）對通信信道進(jìn)而對整個(gè)WDM系統(tǒng)性能造成的影響的程度，建立了以Q因子為媒介的非線性相移（(φ)NL）與系統(tǒng)性能的映射關(guān)系，最終可以通過系統(tǒng)的誤碼率去觀察非線性相移（(φ)NL）對系

6、統(tǒng)性能的影響程度。
　　 (5)對所設(shè)計(jì)模型在不同的系統(tǒng)條件下，進(jìn)行了非線性相移與WDM系統(tǒng)性能關(guān)系的仿真分析。研究在不同的光纖注入光功率下，非線性相移對系統(tǒng)性能造成的影響并調(diào)整傳輸速率，觀察WDM在不同傳輸速率下信道傳輸性能的變化，得到在不同傳輸速率下，系統(tǒng)傳輸性能發(fā)生惡化時(shí)，非線性相移的臨界值。為了適應(yīng)DWDM中更多的信道復(fù)用，和更高的信道速率，分別對16*40Gbit/s，16*100Gbit/s，32*40Gbit/s的