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

上行信號的誤碼率曲線如圖9所示。上行信號在2種方案中的傳輸速率皆為2.5 Gbps。在經過120 km長距離傳輸之后,在色散補償光纖的幫助下,上行信號的最小接收功率僅需-27 dBm。而在不使用色散補償光纖的方案中,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,由于共享保護機制所引起的額外性能損耗皆為0.5 dBm。

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

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

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

廣播信號的傳輸性能如圖10所示。對于
2.5 Gbps傳輸方案而言,在10^-9的誤碼率水平上,信號所需要的最小接收功率在正常模式下為-28.7 dBm,而在保護模式下,則為-28.3 dBm。在2種模式間,有著0.4 dBm的額外性能損耗。而對于10 Gbps傳輸速率方案,在10^-9的誤碼率水平上時,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,對于10 Gbps速率方案而言,共享保護模式對于廣播信號基本沒有影響。

 3 結語

本文提出了一個長距離傳輸波分復用光接入網,RN節點通過全新設計可以為網絡中所有上行信號提供光源并且對廣播信號進行光電光的轉換。同時,通過配置RN處的EDFA增益,網絡的傳輸規?？梢詳U展至120 km以上。不同于傳統的接入網,該網絡的超長傳輸距離特性適應廣大農村地區用戶分布散、相隔距離遠的特點,可以作為通信與電力接入網在廣大農村地區的升級選擇方案。網絡具有瑞麗后向噪聲抑制與共享上行光源的特點,不僅可以實現廣播業務的傳輸,還能夠對信號光纖進行共享保護。通過仿真驗證,網絡在2.5 Gbps和10 Gbps速率下皆可提供良好的傳輸性能。上述特點表明該網絡可以滿足配網自動化提出的覆蓋面廣、傳輸帶寬大、傳輸時延低、網絡可靠性高的要求,且不受電路線路周邊強電磁干擾的影響,為建設堅強智能電網打好基礎。

(編輯:張欽芝)

參考文獻

[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. 大規模光接入網架構及其多業務承載功能研究[D]. 上海: 上海大學, 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.