移動通信網(wǎng)訊,據(jù)《硅谷》雜志2012年第23期刊文稱,對超長站距光纖通信進(jìn)行研究,指出影響傳輸距離的主要因素,以及相應(yīng)的應(yīng)對技術(shù),在此技術(shù)上,以南方電網(wǎng)羅百線路為例,進(jìn)行光纖超長距離傳輸電路設(shè)計(jì),并開展相應(yīng)的測試,驗(yàn)證設(shè)計(jì)電路。
1 超長站距光纖通信傳輸?shù)南拗埔蛩?/STRONG>
光纖傳輸距離主要受光纖的衰減、色散、非線性三方面影響,分別對應(yīng)為光信噪比受限、色散受限和非線性受限。
1.1光信噪比受限
在進(jìn)行光傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),系統(tǒng)的接收光信噪比如下式(1)所示:
(1)
其中是指入纖信號光功率;為線路的衰減值;為光放大器的噪聲指數(shù),是指系統(tǒng)總的跨段數(shù),為光子的躍遷能量,約-58dB[8]。
由上式可以看出,信噪比受限主要有兩方面:一是信號經(jīng)過放大器時(shí)引入的噪聲,二是長距離傳輸引入的噪聲。
1.2色散受限
色散受限是指當(dāng)信號相鄰碼元間產(chǎn)生碼間干擾,造成接收機(jī)產(chǎn)生錯(cuò)誤的電平判決從而產(chǎn)生誤碼。光纖中有三種基本色散效應(yīng):模間色散、色度色散和偏振模色散。在單模光纖中,色度色散占主導(dǎo)地位。
1.3非線性受限
1.3.1克爾效應(yīng):在進(jìn)入光纖的光功率較高的情況下,光纖會表現(xiàn)出與入射光的光強(qiáng)有很強(qiáng)相關(guān)性的折射率,從而改變了入射光在介質(zhì)中的傳輸特性這一現(xiàn)象。
1.3.2受激散射:受激散射是指由于光纖物質(zhì)中原子振動參與的光散射現(xiàn)象。在受激散射效應(yīng)中,受激布里淵散射閾值低于受激拉曼散射閾值,因此它是制約光纖通信入纖光功率大小的首要因素。
2 超長站距光纖通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
針對光信噪比(OSNR)受限的問題,常用的解決方法包括:降低光放大器的噪聲指數(shù),例如使用等效噪聲指數(shù)為負(fù)值的拉曼放大技術(shù)與遙泵放大技術(shù);使用損耗較小的新型光纖技術(shù),可以降低鏈路損耗,從而提高進(jìn)接收側(cè)前置放大器的光功率;采用前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)(FEC)降低接收機(jī)對系統(tǒng)光信噪比的要求等。針對色散受限問題,當(dāng)傳輸速率不大于或傳輸距離較短時(shí),偏振模色散對光纖傳輸系統(tǒng)的影響較小,不需要考慮。而對于色度色散,通常采用啁啾光纖光柵進(jìn)行色散補(bǔ)償。
2.1前向糾錯(cuò)技術(shù)
前向糾錯(cuò)技術(shù)是在發(fā)送端的FEC編碼器將待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息按一定規(guī)則編碼產(chǎn)生監(jiān)督碼元,從而形成具備一定糾錯(cuò)能力的碼字。而接收端的FEC譯碼器將收到的碼字序列按預(yù)先規(guī)定的規(guī)則譯碼,當(dāng)檢測到接收碼組中的監(jiān)督碼元有錯(cuò)誤時(shí),譯碼器就對其差錯(cuò)進(jìn)行定位并糾錯(cuò),這樣可以獲得編碼增益,從而系統(tǒng)的傳輸距離得以提高。FEC可以分為帶外FEC和帶內(nèi)FEC。