1 / 7
文档名称:

超长距离光纤传输技术应用 通讯工程师职称论文.docx

格式:docx   大小:19KB   页数:7页
下载后只包含 1 个 DOCX 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

超长距离光纤传输技术应用 通讯工程师职称论文.docx

上传人:麒麟才子 11/17/2022 文件大小:19 KB

下载得到文件列表

超长距离光纤传输技术应用 通讯工程师职称论文.docx

相关文档

文档介绍

文档介绍:该【超长距离光纤传输技术应用 通讯工程师职称论文 】是由【麒麟才子】上传分享,文档一共【7】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【超长距离光纤传输技术应用 通讯工程师职称论文 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。2
超长距离光纤传输技术应用通讯工程师职称论文
摘要:随着电力光纤通信距离变得越来越长,超长距离全光传输是光通信进展的目标之一。文章首先简洁介绍了超长站距光传输的主要技术,并为电力系统中超长距离全光传输系统的设计和建设供应技术指向。
关键词:电力系统通信,拉曼放大器,超长距离全光传输
引言
超长距离光传输技术的争论已经开展多年,相关的试验室测试和现场试验已经证明白超长距光传输的可行性。超长距离光传输中所应用的相关技术,已从试验室进入到市场应用,我国也已经制定出版了超长距离光传输相关的通信行业标准。在市场需求的推动作用下,构架一个高性能、低成本的基础光网络慢慢成为运营商考虑的重点。超长距离光传输是指不接受电再生中继的全光传输。由于削减了光/电转换次数,并且可以利用光纤丰富的带宽资源,超长距离传输技术大大降低了长距离传输的成本,同时系统的牢靠性和传输质量都得到了保证。在超长距离传输解决方案中,色散补偿、拉曼放大器、前向纠错(FEC)、调制方式等已经成为被众多电信运营商、设备供应商和科研人员广泛认同的关键技术,其中拉曼放大器、色散补偿等技术在电力系统超长距离光通信中也得到较好的应用。
3
1超长距离全光传输的几种关键技术

色散是光纤的基本属性之一,光传播的速度取决于介质的折射率,由于光纤的折射率与波长相关,不同波长的光在光纤中传播的速度不同,产生色散效应。光纤色散对通信系统的性能影响主要表现在对传输中继距离和传输速率的限制。由于色散效应,经过调制后的光脉冲在传播过程中会变形、展宽和失真,最终限制系统的总体性能。
在电力系统光通信中,对于10Gbit/s系统,色散的影响对光纤长度的限制是100km,对于40Gbit/s系统,没有色散补偿,光纤长度将不能超过10km,因此高速超长距离全光通信传输系统必需考虑色散补偿问题。克服色散的主要方法有两种:一是接受性能较好的激光源,二是接受色散补偿和管理技术。目前,最常用的色散补偿方法包括接受基模/高阶模色散补偿光纤、色散补偿光纤光栅、高阶模色散补偿器和VIPA(VisualImagePhaseArray)器件等等。综合考虑牢靠性、温度稳定性、色散纹波性和成本等因素,在这些补偿方法中,利用基模/高阶模色散补偿光纤是最好的色散补偿方法,但是这种光纤具有较强的非线性效应,会使得不同信道之间的串扰加大。在40Gbit/s系统当中,环境因素的变化会造成色散量大小的随机波动,因而还要求色散补偿模块是可调谐的,需要使用动态色散补偿,应当选择光纤光栅器件、VIPA器件和平面波导器件等方案。
3

拉曼光纤放大器的原理是基于光纤中的非线性效应:受激拉曼散射(SRS)。拉曼放大器利用光纤作为放大介质,经SRS效应,把短波长泵浦光的能量转化为长波长信号光的能量,实现对信号光的放大。与掺饵光纤放大器(EDFA)不同,拉曼放大器放大的光谱范围由光泵浦源准备,理论上讲只要泵浦源的波长适当,拉曼放大器具有极宽的增益频谱,可以放大任意波长的信号光。此外,拉曼放大器具有频谱范围宽、噪声指数低、增益高、温度稳定性好、光纤兼容性好等优点,是实现长距离光传输的理想光放大器。
但是,拉曼放大器也有自身不行避开的缺陷,它受瑞利后向散射和信号的双瑞利后向散射效应所限制,这些效应在系统中引起多点反射和多路径干涉,产生码间干扰,使BER性能恶化,导致系统性能的下降。与EDFA放大器相比,在信号功率较低时,拉曼放大器的泵浦效率是很低的。对于WDM信号来说,还涉及到拉曼放大带来的德尔菲线性损耗问题。
4
(FEC)
纠错编码是超长距离传输中增加系统余量的一项有效的关键技术,它通过在信号中加入少量的冗余信息来发觉并剔除传输过程中由噪声引起的误码,以较低的成本和较小的带宽损失换取高质量的传输。前向纠错技术是目前高速光通信系统中运用最多的纠错编码方式。所谓前向纠错(Forwarderrorcorrection,FEC)是指信号在被传输之前预先对其进行按确定格式处理,在接收端则按规定的算法进行解码以达到找出错码并纠错的目的。
FEC是以牺牲有效带宽为代价来换取高的传输质量,其在光传输系统中的应用具有能延长光信号传输距离,降低光放射机放射功率等优点。目前,业界提出的基于SDH/DWDM的有用化的FEC的实现方式有三种:带外FEC(Out-of-bandFEC)、带内FEC(In-bandFEC)和增加型FEC(Super-FEC)。带外FEC的增益远高于带内,因此超长距系统均接受带外FEC编码。而接受增加型FEC时,OSNR可以提高9dB,大大提高了系统的传输距离,如接受基于BCH的TPC[BCH(128,113,6)BCH(256,239,6),]。

6
在光通信系统中,不同的线路码型抗光纤信道中噪声、色散、非线性影响的程度不同,选择合适的码型能够在不增加其他设施的条件下延长最大传输距离。码型技术成为继色散补偿、拉曼放大和FEC等技术之后的有一种超长距离全光传输的关键技术。
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码接受了三级调制技术(RZ幅度调制、相位调制和数据调制),其相位调制器在放射端对RZ脉冲的上升沿和下降沿上加入确定的啁啾量,抵抗非线性效应的力气特殊优异。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)的力气,具有更高的传输稳定性。它的缺点是调制技术比较简洁,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,在功率较高的状况下,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力气。
相同速率下的RZ码、CRZ码和CS-RZ码具有比NRZ码有更宽的频谱范围,可以更好地抑制光纤非线性效应的影响,适合于在大功率长距离传输条件下工作,但它展宽了信号的频谱,限制了信道的间隔,而且色散容限也大大降低。虽然在超长距离传输中,CRZ码的性能更好,但是CRZ码的调制比较简洁,提高了系统的成本,所以更多的时候是接受RZ码。对于信道间隔小的系统,接受频谱宽度小的NRZ码或CS-RZ码能减小非线性串扰的影响,表现出比CRZ码和RZ码好的性能,而对于信道间隔大的系统,接受宽频谱的CRZ码和RZ码能较好地抑制非线性串扰的影响。
6
2超长距离全光传输技术在电力系统通信的应用建议
超长距离全光传输结构简洁,具有端到端的特点,在城际网、无人地区建网得到广泛的应用,这些优势使其在电力系统中发挥着重要的作用。依据***将来电网进展规划,到2016年,基本建成以特高压电网为骨干网架、各级电网协调进展,具有信息化、自动化、互动化特征的坚韧智能电网。电压等级的上升在提高电力线路输送力气的同时也大大拓展了相邻变电站间的距离,因而电力通信网对超长距离全光传输技术的需求特殊迫切。
由于光传输系统中存在的衰耗及色散等因素的影响,限制了光信号的传输距离。在电力系统通信中,传统的光通信系统中继距离一般在200km以下,当站距超过200km时,通常接受建设再生中继站的方法来延长传输距离。尤其是偏远地区,光传输受限时,中途也很难设置中继站,运行管理维护也很困难,而超长距离全光传输系统可以行之有效的解决这些问题,保障电网运行的平安牢靠性,降低成本,提高经济效益。
7
目前拉曼放大器在电力系统通信中应用比较广泛。
拉曼放大技术能较好的提高系统的SNR,但是不能完全解决超长距离全光传输的问题。在系统设计时,需将上述若干关键技术和当前各种先进技术(如:动态增益均衡技术、偏振模色散抑制技术、非线性效应抑制技术以及新型光纤技术等)充分结合起来,才能更好的提高传输容量和距离,实现真正意义上的超长距离全光传输系统。
参考文献
[1]谷坊祝,,2007,28(179):3739.
[2]龚倩,徐荣,叶小华,,2005.
[3]曾智龙,吴锦虹,,2005,6:43-44